Effetto idrofobico: forza delle interazioni idrofobiche

Forza delle Interazioni Idrofobiche: Caratteristiche e Dipendenze

L’effetto idrofobico è il fenomeno attraverso il quale le molecole non polari hanno la tendenza ad aggregarsi in una soluzione acquosa, escludendo le molecole di acqua. Tale comportamento fu scoperto da Walter Kauzmann durante i suoi studi sulla stabilità termodinamica delle proteine.

Le molecole idrofobe sono considerate molecole apolari caratterizzate spesso da una lunga catena di atomi di carbonio e con una bassa solubilità in acqua, una molecola polare. Le interazioni idrofobiche descrivono le relazioni tra l’acqua e le molecole idrofobe, come nel caso del miscuglio acqua-olio.

Quando una specie non polare entra in contatto con l’acqua, si verificherà la rottura dei legami a idrogeno preesistenti, e intorno alla specie apolare si formerà una sorta di gabbia con una struttura ordinata, chiamata clatrato. Quest’ultimo è composto da inclusione, ed è caratterizzato dal recludere le molecole ospiti all’interno di una gabbia, formata dalle molecole ospitanti.

Aspetto Termodinamico

Secondo il Secondo Principio della Termodinamica, i fenomeni spontanei avvengono con un aumento del grado di disordine o dell’entropia, mentre in caso di effetto idrofobico si verifica una diminuzione dell’entropia (ΔS Forza delle Interazioni Idrofobiche Le interazioni idrofobiche sono considerevolmente più forti rispetto alle altre forze intermolecolari, come le forze di van der Waals e i legami a idrogeno. La loro intensità dipende da differenti fattori: 1) Temperatura: aumentando la temperatura, aumenta la forza delle interazioni idrofobiche. 2) Numero di atomi di carbonio presenti nella specie idrofoba: le molecole con un maggior numero di atomi di carbonio mostrano una maggiore interazione idrofobica. 3) Forma della specie idrofoba: le molecole alifatiche presentano interazioni più forti rispetto a quelle aromatiche. Le ramificazioni sulla catena diminuiscono l'effetto idrofobico, mentre un isomero lineare mostra maggiori interazioni idrofobiche a causa dell'ingombro sterico minore.