Pendidikan

Perbedaan Molekul Hidrofobik dan Hidrofilik

Perbedaan-Molekul-Hidrofobik-dan-Hidrofilik

Perbedaan Utama – Molekul Hidrofobik vs Molekul Hidrofilik. Air adalah pelarut terkenal untuk melarutkan sebagian besar senyawa yang kita kenal. Tetapi semua senyawa di alam tidak bercampur dengan air. Zat yang dapat bercampur dengan air disebut zat hidrofilik; zat yang tidak bisa bercampur dengan air dikenal zat hidrofobik. Ini terjadi terutama karena polaritas molekul air.

Senyawa nonpolar tidak dapat larut dalam pelarut polar. Senyawa polar dapat larut dalam pelarut polar. Senyawa nonpolar larut dalam pelarut nonpolar. Oleh karena itu, zat hidrofilik harus polar agar larut dalam air. Perbedaan utama antara molekul hidrofobik dan hidrofilik adalah bahwa molekul hidrofobik bersifat nonpolar sedangkan molekul hidrofilik bersifat polar.

Pengertian Molekul Hidrofobik

Molekul hidrofobik adalah molekul yang tidak larut dalam air. Oleh karena itu, molekul-molekul ini menolak molekul air. Molekul hidrofobik ini disebut hidrofob. Hidrofobisitas menggambarkan berapa banyak molekul hidrofobik.

Molekul hidrofobik bersifat hidrofobik karena non-polaritasnya; dengan kata lain, molekul hidrofobik adalah nonpolar. Oleh karena itu, molekul hidrofobik sering terdiri dari gugus hidrokarbon rantai panjang yang dapat membuat molekul nonpolar.

Ketika molekul hidrofobik ditambahkan ke air, molekul-molekul ini cenderung membentuk misel, yang tampak seperti rumpun, untuk memiliki kontak minimal dengan air. Namun, molekul air mengatur sekitar gumpalan ini untuk membentuk sangkar. Ketika rumpun ini terbentuk, ikatan hidrogen antara molekul air dipecah, membuat ruang untuk rumpun. Ini adalah reaksi endotermik karena ikatan kimia dipecah. Selain itu, pembentukan rumpun menyebabkan entropi sistem menurun.

Menurut hukum termodinamika,

ΔG = ΔH – TΔS

Dimana ΔG adalah energi bebas Gibbs

ΔH adalah perubahan entalpi

T adalah suhu

ΔS adalah perubahan dalam entropi .

Ketika molekul hidrofobik ditambahkan ke air, ΔS menurun. Oleh karena itu, nilai TΔS menurun. Karena ini adalah reaksi endotermik, ΔH adalah nilai positif. Oleh karena itu, nilai ΔG harus menjadi nilai positif yang besar. Nilai ΔG yang positif menunjukkan bahwa reaksi tidak spontan. Oleh karena itu, pelarutan molekul hidrofobik dalam air tidak spontan.

Interaksi yang terjadi antara molekul hidrofobik adalah interaksi Van Der Waal karena mereka adalah molekul nonpolar. Interaksi ini diberi nama spesifik: interaksi hidrofobik. Gumpalan hadir dalam air cenderung berinteraksi dan bercampur satu sama lain untuk lebih meminimalkan kontak dengan air. Perubahan entalpi untuk reaksi ini adalah nilai positif karena ikatan hidrogen antara molekul air yang mengelilingi rumpun dipecah. Entropi sistem meningkat sejak kandang yang rumpun di dalamnya dipecah untuk membebaskan hidrofob. Ketika proses keseluruhan dipertimbangkan, nilai ΔG mendapat nilai negatif. Oleh karena itu, pembentukan ikatan hidrofobik bersifat spontan.

Pengertian Molekul Hidrofilik

Molekul hidrofilik adalah molekul yang dapat larut dalam air. Yaitu, molekul hidrofilik menarik molekul air. Karakter hidrofilik dari suatu molekul dapat digambarkan sebagai hidrofilisitasnya. Molekul hidrofilik adalah molekul polar. Molekul air adalah molekul polar, yang memungkinkan molekul polar dilarutkan dalam air. Molekul hidrofilik ini disebut hidrofil .

Molekul hidrofilik dapat membentuk ikatan kimia dengan molekul air. Jika molekul hidrofilik ini terdiri dari OH, NH seperti obligasi, mereka dapat membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air dan kemudian bercampur dengan air. Menurut hubungan termodinamika,

ΔG = ΔH – TΔS

Entropi sistem meningkat karena pencampuran molekul hidrofilik dengan air dan kemudian perubahan entropi ΔS adalah nilai positif. Karena ikatan baru terbentuk antara hidrofil dan molekul air, pencampuran ini bersifat eksotermik . Maka perubahan entalpi adalah nilai negatif. Oleh karena itu, energi bebas Gibbs adalah nilai negatif yang menunjukkan bahwa pencampuran bersifat spontan.

Hidrofilisitas dari hidrofil menentukan seberapa baik molekul-molekul ini akan dilarutkan dalam air. Polaritas molekul muncul karena perbedaan antara nilai elektronegatifitas atom dalam ikatan kimia. Semakin tinggi perbedaannya, semakin tinggi polaritasnya; kemudian, semakin tinggi hidrofilisitasnya.

Perbedaan Antara Molekul Hidrofobik dan Hidrofilik

Definisi

  • Molekul Hidrofobik : Molekul hidrofobik adalah molekul yang tidak larut dalam air.
  • Molekul Hidrofilik: Molekul Hidrofilik adalah molekul yang dapat larut dalam air.

Nama lain

  • Molekul Hidrofobik : Molekul hidrofobik disebut hidrofob.
  • Molekul Hidrofilik: Molekul hidrofilik disebut hidrofil.

Interaksi dengan Air

  • Molekul Hidrofobik : Molekul hidrofobik mengusir molekul air.
  • Molekul Hidrofilik: Molekul hidrofilik menarik molekul air.

Polaritas

  • Molekul Hidrofobik : Molekul hidrofobik adalah nonpolar.
  • Molekul Hidrofilik: Molekul hidrofilik bersifat polar.

Energi Bebas Gibbs

  • Molekul Hidrofobik : Ketika molekul hidrofobik ditambahkan ke air, energi bebas Gibbs mendapat nilai positif.
  • Molekul Hidrofilik: Ketika molekul hidrofilik ditambahkan ke air, energi bebas Gibbs mendapat nilai negatif.

Entropi

  • Molekul Hidrofobik : Ketika molekul hidrofobik ditambahkan ke air, entropi menurun.
  • Molekul Hidrofilik: Ketika molekul hidrofilik ditambahkan ke air, entropi meningkat.

Jenis Reaksi

  • Molekul Hidrofobik : Melarutkan molekul hidrofobik dalam air adalah reaksi endotermik.
  • Molekul Hidrofilik: Melarutkan molekul hidrofilik dalam air adalah reaksi eksotermik.

Kesimpulan

Molekul dapat dikategorikan sebagai molekul hidrofobik atau molekul hidrofilik menurut respon yang ditunjukkan molekul ini pada molekul air. Molekul hidrofobik mengusir molekul air. Molekul hidrofilik menarik molekul air. Namun, perbedaan utama antara molekul hidrofobik dan hidrofilik adalah bahwa molekul hidrofobik bersifat nonpolar sedangkan molekul hidrofilik bersifat polar.