Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
Si una sustancia es polar o no polar, depende mucho de cuán bien se lleve con el agua: • POLARES: Sustancias hidrofílicas. Moléculas que se disuelven en agua. Entre éstas están la mayoría de alcoholes. • NO POLARES: Sustancias hidrofóbicas. Moléculas que no se disuelven en aire. Ahora se tomará el caso del isobutanol. Este alcohol, que por cierto es muy viscoso, se disuelve PARCIALMENTE en agua. Entonces cabe la pregunta: ¿es polar o no polar? Lo mismo sucede con algunos ácidos carboxílicos. Un ácido carboxílico comúnmente se disuelve en agua; sin embargo, aquellos que presentan una cadena más larga que el ácido valérico, y el ácido valérico incluso, son poco solubles en agua. Por tanto, existen sustancias que comparten características polares y no polares. Estas sustancias, que se conocen como anfipáticas, presentan una parte polar y no polar. En el caso de los ácidos carboxílicos, por ejemplo, se distingue una parte hidrofóbica y otra hidrofílica. O OH CH3 Cabeza Parte Hidrofílica Cola Parte Hidrofóbica Cuando se introduce ácido valérico en agua, éste tiene la posibilidad de formar puentes de hidrógeno. Además, por el simple hecho de ser “ácido”, se disocia formando iones. La molécula de agua, a pesar de ser neutra, tiene una distribución de carga diferente que hace que exista una interacción con los iones disueltos en ella. Así, aparecen fuerzas de atracción y repulsión que hace que se hable de sustancias anfipáticas. ¿Por qué un oso polar no puede entrar en el agua? R: Porque se disuelve 𝐶𝐻3 𝐶 𝑂 𝑂− 𝐻+ Un aldehído va a ser menos soluble en agua que un ácido, pues aunque no se formen los iones que resultan de la disociación como en el caso del ácido carboxílico, sí se generan puentes de hidrógeno. Cuando se introducen sustancias anfipáticas en agua, se pueden formar varias estructuras: • Monocapas • Micelas • Vesículas o bicapas Las membranas de las células están formadas por bicapas. Emulsiones, como la mayonesa, contienen emulsificantes, que son sustancias anfipáticas que permiten la unión entre la parte polar y la no polar de las moléculas. Desde el punto de vista de las moléculas anfipáticas, lo que ellas prefieren formar son las monocapas. Esta situación es muy aprovechada por los jabones y detergentes. Un detergente es una sustancia química anfipática. Un jabón es una sal sódica o potásica. Todos los detergentes, ya sean aniónicos o catiónicos, tienen la misma estructura en cuanto a que están formados por una parte polar y una no polar. Entonces, al fregar la ropa, las moléculas no del detergente no tienen posibilidad de formar la monocapa. Pero, una vez que se ha terminado con esta acción mecánica, las sustancias anfipáticas corren hacia la superficie del líquido, llevándose consigo la suciedad. Parte Hidrofóbica Parte Hidrofílica Vesícula o Bicapa Micela Monocapa Así, la efectividad de un detergente depende de la estructura de la sustancia anfipática. Ahora, si en lugar de tener agua se tiene un solvente no polar, benceno por ejemplo, las estructuras formadas por las moléculas anfipáticas son las mismas, es decir, monocapas, micelas y vesículas o bicapas, sólo que al revés: Varias emulsiones utilizan este principio, en el que se utiliza una sustancia no polar como disolvente. A cada una de las emulsiones se les ha designado como aceite – agua o agua – aceite, lo que NO significa que aceite y agua formen parte de dicha emulsión, sino que el solvente es una sustancia no polar, en el caso de la emulsión aceite – agua, o una sustancia polar, en el caso de la emulsión agua – aceite. Con las sales, por otro lado, se habla de hidratación y solvatación. Cuando se introduce una sal, cloruro de sodio (𝑁𝑎𝐶𝑙) por ejemplo, ésta se disocia. Se sabe que cuando un ión se introduce en agua ambas sustancias se alteran, sobretodo el agua que ya no puede formar tranquilamente sus puentes de hidrógeno. Parte Hidrofílica Parte Hidrofóbica Vesícula o Bicapa Micela Monocapa Las sustancias en el agua pueden ser hidrofóbicas, hidrofílicas y anfipáticas. Las fuerzas intermoleculares hacen que la carga negativa del oxígeno del agua se sienta atraída por la carga positiva del ión (𝑁𝑎+). Así, algunas moléculas de agua se aglutinan alrededor del catión, de modo que éste no puede salir. Lo mismo sucede con el anión, pues la carga negativa atrae a la carga positiva de los hidrógenos del agua, de modo que algunas de las moléculas de agua rodean al ión negativo, sin dejarlo salir. Este fenómeno se conoce como hidratación. HIDRATACIÓN: Fenómeno en el que algunas de las moléculas de agua rodean a los iones presentes en ella. El mismo fenómeno se observa en otros solventes diferentes al agua. Con éstos, el fenómeno recibe el nombre de solvatación. SOLVATACIÓN: Fenómeno en el que algunas de las moléculas de solvente, que no es agua, rodean a los iones presentes en ella. 𝑯𝟐𝑶 𝑵𝒂+ 𝐻 𝐻 𝑂 𝐻 𝐻 𝑂 𝐻 𝐻 𝑂 𝐻 𝐻 𝑂 𝑪𝒍− 𝐻 𝐻 𝑂 𝐻 𝐻 𝑂
Compartir