疎水性相互作用について教えてください。どんなことでも構いません。

A 回答 (3件)

厳密には疎水性相互作用という力は働いていません。

溶液中では溶質のまわりには必ず溶媒が溶媒和していますが、溶媒自身から見てもそのまわりに何かが存在しています。水溶液中では水同士の水素結合が働いています。一つの水から見た場合、自分の近くに水素結合できない“疎水性”のものがあるよりも、親水性のあるイオンや別の水分子がある方が安定なのです。その結果、疎水性のものは疎水性のもの同士集まることになり、その現象を表現するのに疎水性相互作用という言葉が使われるのです。
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この回答へのお礼

いつもお世話になります。助かりました。(~o~)

お礼日時:2001/05/18 18:38

MiJun さんがご紹介の関連質問をした rei00 です。



ちょうどその関連質問の際に図書から借りてきた書籍を返却しようとしていたところでしたので,ご紹介しておきます。

・西尾元宏 著「有機化学のための分子間力入門」(講談社サイエンティフィク)

・梶本興亜 編「クラスタ-の化学」(倍風館)
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この回答へのお礼

ありがとう。図書館に行ってみます。

お礼日時:2001/05/16 19:07

以下の参考URLサイトに関連質問の回答があります。


これはちと専門的(?)過ぎますが・・・?

どのような意図からの質問でしょうか?

補足お願いします。

参考URL:http://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=72772

この回答への補足

基本的な原理というかどのような状態なのか教えてください。  

補足日時:2001/05/16 18:59
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この回答へのお礼

ありがとうございます。レポート何とかなりそうです。

お礼日時:2001/05/16 19:06

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Q疎水相互作用

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 その場合、ファンデルワールス力や分散による分子間力が目立ちますから、それを加算することはあります。そして、金属結合はそれらに比較してはるかに強いですから、議論されることはない。
 説明難しいですが、金属結合や水とのそれよりも強いイオン結合、あるいは共有結合で説明できない物質の凝集を説明する用語といったらよいかな。
【参考サイト】
疎水効果 - Wikipedia
  http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%96%8E%E6%B0%B4%E5%8A%B9%E6%9E%9C
疎水性 - Wikipedia
  http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%96%8E%E6%B0%B4%E6%80%A7

Q超交換相互作用と極性

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化学、磁性に関する知識が乏しく恐縮ですが、
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http://ja.wikipedia.org/wiki/RKKY%E7%9B%B8%E4%BA%92%E4%BD%9C%E7%94%A8
http://maildbs.c.u-tokyo.ac.jp/~fukushima/lecture/2003-kinou/rkky0409.pdf

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Aベストアンサー

いいとこに突っ込みますね。

溶ける前と溶けた後のことを考えて見ましょう。
無極性物質の例としてナフタレンでやってみましょう。

ナフタレンの固体中で、ナフタレン分子同士の間は分子間力と呼ばれる力でお互いが引き合い、その結果として結晶を作っています。
分子間力の起源は分子によって異なりますけど、ナフタレンのような芳香族分子だと、ファンデルワールス引力に加え、パイ-パイ相互作用、CH-パイ相互作用が考えられますが、ここでは詳細は良いのでとにかく引き合う力は大して強くない、ということだけ念頭においてください。

では、ナフタレンをベンゼンに溶かしてみましょう。
ベンゼンもナフタレンとだいたい同じ様な分子なので、引き合う力も同じようなもんです。
溶けたナフタレンはベンゼンの中でどのような状態になっているでしょうか。
まわりの溶媒分子であるベンゼンと相互作用しながら、ふわふわと漂っている感じです。
また、ベンゼン同士も大して強い力で引き合っておりません。

これは極性物質が水に溶ける場合とは大きく異なっていますね。
溶質分子間にはたいした相互作用はありません。
溶媒分子間にもたいした相互作用がみられません。
溶質・溶媒間も同様。
つまり、極性物質が水に溶けるときのように、”頑張って隙間にねじ込む”必要が(ほとんど)ないのです。

なので、ナフタレンをベンゼンに漬けて、ちょっと暖めてやれば、熱をもらって動きたがりになったナフタレン分子は、「どれ、周りのナフタレンから剥がれて、ベンゼンの中に漂いだそうかい」というくらいの適当な気持ちで溶け込んでいけるのです(実際にはあっためずとも室温くらいで溶けるはず)。
極端に溶媒ー溶質の相互作用を無視して言えば、液体をあっためたら蒸発するのと似てるかな。乱暴な言い方ですけどね。

熱力学の言葉で言えば、「エンタルピー的な変化が溶解の前後でさほど無い。一方、分子が溶解することでのエントロピー的な稼ぎがあるので、結果として溶けた方がハッピー。だから溶ける」といったとこかな。これ、No.1さんが言ってるのと同じです。

なお、無極性溶媒といってもいろいろあります。

ヘキサンなどのように、ほんとにほとんど何の相互作用も無い(ファンデルワールスはあるけど)、貧弱な溶媒もあれば(事実、このような相互作用の弱い溶媒中では、希薄溶液中の溶質は気相の孤立分子の性質に近づく)、溶質と強く相互作用するものもあります。

上で例に挙げたベンゼンなんてのは、実はかなり相互作用が強い分子です。ベンゼンとかトルエンは、無極性ではありますが、割と物を良く溶かしますし、カラムの溶媒に使っても、結構モノを流します。溶質との強い相互作用のためでしょう。
こういう、相互作用が効いてくると、上述したように「エンタルピーの変化はあんまり無い」とは必ずしもいえなくなります。

なお、無極性溶媒には極性物質は逆に溶けにくくなります。
たとえば、食塩をヘキサンに溶かすのは無理です。
これは、溶質(溶けてないから溶質とはいえないけど)分子間の強いクーロン相互作用、双極子相互作用などを切断するほどの、溶質ー溶媒間の相互作用が生じないためです。固体中での結合をあえて切断し、溶け込むだけのエネルギーの補填が、無極性溶媒ではできないのですね。
油と

いいとこに突っ込みますね。

溶ける前と溶けた後のことを考えて見ましょう。
無極性物質の例としてナフタレンでやってみましょう。

ナフタレンの固体中で、ナフタレン分子同士の間は分子間力と呼ばれる力でお互いが引き合い、その結果として結晶を作っています。
分子間力の起源は分子によって異なりますけど、ナフタレンのような芳香族分子だと、ファンデルワールス引力に加え、パイ-パイ相互作用、CH-パイ相互作用が考えられますが、ここでは詳細は良いのでとにかく引き合う力は大して強くない、という...続きを読む

Q炭化水素の疎水性、極性

一般的に炭化水素(基)は炭素数の増加に伴い水により溶けなくなっていきますが、これは炭素数の増加に伴い分子全体の極性が低下していると考えていいのでしょうか?また、炭化水素(基)の炭素数増加に伴い極性が低下していくのは何故でしょうか?

Aベストアンサー

メタン(分子量:16.0425) 溶解度3.5mg/100mL(17℃) 0.22mmol/100mL
ブタン(分子量:58.12) 溶解度6.1mg/100mL(20℃) 0.10mmol/100mL
ヘキサン(分子量:86.18) 溶解度0.014% (20℃)「0.014g/100mL=14mg/100mL 0.16mmol/100mL」
「分子量を考慮した溶解度」は低下しているとは言えませんね。さらに単純に溶解する質量だけ比較するとヘキサン>ブタン>メタンという順になります。(もっと分子量の大きい炭化水素のデータはすぐには出てきませんでした、「不溶」としか書いてない、怒!)
>炭化水素(基)の炭素数増加に伴い極性が低下していく…
メタンが一番極性は低いですよ。極性ゼロです。
溶解度は、水の液体格子の中での安定度ですから、液体格子の隙間に入り込める低分子量の炭化水素はその効果で溶けているのでしょう。
また、室温で気体の分子と液体の分子では、液体の方が炭化水素分子互いの親和性が上がるため水から炭化水素液相へ移動しやすくなると考えられます。

メタン(分子量:16.0425) 溶解度3.5mg/100mL(17℃) 0.22mmol/100mL
ブタン(分子量:58.12) 溶解度6.1mg/100mL(20℃) 0.10mmol/100mL
ヘキサン(分子量:86.18) 溶解度0.014% (20℃)「0.014g/100mL=14mg/100mL 0.16mmol/100mL」
「分子量を考慮した溶解度」は低下しているとは言えませんね。さらに単純に溶解する質量だけ比較するとヘキサン>ブタン>メタンという順になります。(もっと分子量の大きい炭化水素のデータはすぐには出てきませんでした、「不溶」としか書いてない、怒!)
>炭化水素(基)の炭素数増...続きを読む


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