Algumas pessoas na escola tiveram sorte na aula de química não apenas para escrever testes chatos e calcular a massa molar ou indicar valência, mas também para observar como o professor conduz os experimentos. Invariavelmente, como parte do experimento, como que por mágica, os líquidos nos tubos de ensaio mudavam de cor de forma imprevisível, e outra coisa poderia explodir ou queimar lindamente. Talvez não tão espetaculares, mas ainda assim interessantes experimentos nos quais substâncias hidrofílicas e hidrofóbicas são usadas. A propósito, o que é e por que eles estão curiosos?

Propriedades físicas

Nas aulas de química, passando pelo próximo elemento da tabela periódica, bem como todas as substâncias básicas, falamos necessariamente sobre suas várias características. Em particular, suas propriedades físicas foram abordadas: densidade, em condições normais, pontos de fusão e ebulição, dureza, cor, condutividade elétrica, condutividade térmica e muitas outras. Às vezes, falava-se sobre características como hidrofobicidade ou hidrofilicidade, mas como regra, eles não falam sobre isso separadamente. Enquanto isso, este é um grupo bastante interessante de substâncias que podem ser facilmente encontradas na vida cotidiana. Portanto, seria útil aprender mais sobre eles.

substâncias hidrofóbicas

Exemplos podem ser facilmente tirados da vida. Então, você não pode misturar água com óleo - todo mundo sabe disso. Ele simplesmente não se dissolve, mas permanece flutuando como bolhas ou um filme na superfície, pois sua densidade é menor. Mas por que isso e que outras substâncias hidrofóbicas existem?

Normalmente este grupo inclui gorduras, algumas proteínas e silicones. O nome das substâncias vem das palavras gregas hydor - água e phobos - medo, mas isso não significa que as moléculas tenham medo. É que eles são pouco ou completamente insolúveis, também são chamados de apolares. Não há hidrofobicidade absoluta, mesmo aquelas substâncias que, ao que parece, não interagem com a água, ainda a adsorvem, embora em quantidades insignificantes. Na prática, o contato de tal material com H 2 O parece um filme ou gotículas, ou o líquido permanece na superfície e assume a forma de uma bola, pois possui a menor área superficial e proporciona contato mínimo.

Propriedades hidrofóbicas são atribuídas a certas substâncias. Isso se deve à baixa taxa de atração de como isso acontece, por exemplo, com hidrocarbonetos.

substâncias hidrofílicas

O nome deste grupo, como você pode imaginar, também vem de palavras gregas. Mas, neste caso, a segunda parte da philia é o amor, e isso caracteriza perfeitamente a relação de tais substâncias com a água - "compreensão mútua" completa e excelente solubilidade. Esse grupo, às vezes chamado de "polar", inclui álcoois simples, açúcares, aminoácidos, etc. Assim, eles possuem tais características, pois possuem alta energia de atração à molécula de água. A rigor, em geral, todas as substâncias são hidrofílicas em maior ou menor grau.

Anfifilicidade

Mas é possível que substâncias hidrofóbicas possam ter propriedades hidrofílicas simultaneamente? Acontece que sim! Esse grupo de substâncias é chamado de difílico ou anfifílico. Acontece que a mesma molécula pode ter em sua estrutura elementos solúveis - polares e repelentes à água - não polares. Tais propriedades, por exemplo, possuem algumas proteínas, lipídios, tensoativos, polímeros e peptídeos. Ao interagir com a água, formam várias estruturas supramoleculares: monocamadas, lipossomas, micelas, membranas em bicamada, vesículas, etc. Neste caso, os grupos polares acabam por estar orientados para o líquido.

Significado e aplicação na vida

Além da interação de água e óleo, pode-se encontrar muitas evidências de que substâncias hidrofóbicas são encontradas em quase todos os lugares. Assim, superfícies limpas de metais, semicondutores, bem como pele de animais, folhas de plantas, cobertura de quitina de insetos têm propriedades semelhantes.

Na natureza, ambos os tipos de substâncias são importantes. Assim, os hidrófilos são utilizados no transporte nos organismos de animais e plantas, os produtos finais do metabolismo também são excretados utilizando soluções de fluidos biológicos. As substâncias não polares são de grande importância na formação das membranas celulares, razão pela qual essas propriedades desempenham um papel importante no curso dos processos biológicos.

Nos últimos anos, os cientistas vêm desenvolvendo cada vez mais novas substâncias hidrofóbicas com as quais é possível proteger vários materiais da umectação e contaminação, criando assim superfícies até mesmo autolimpantes. Vestuário, produtos de metal, materiais de construção, vidro automotivo - existem muitas áreas de aplicação. Um estudo mais aprofundado deste tópico levará ao desenvolvimento de substâncias multifóbicas que se tornarão a base para superfícies repelentes de sujeira. Ao criar esses materiais, as pessoas podem economizar tempo, dinheiro e recursos, e também será possível reduzir o grau de produtos de limpeza. Portanto, novos desenvolvimentos beneficiarão a todos.

Hidrofgeneralidade (grego ὕδωρ - hidro, água e φόβος - phobos, medo) - a capacidade da superfície de uma substância de não ser molhada com água. A água na superfície de uma substância hidrofóbica se acumula em gotículas que não penetram no interior.

Física da hidrofobicidade

A natureza físico-química da hidrofobicidade está associada a leis termodinâmicas fundamentais, em particular, o desejo do sistema de atingir um mínimo de energia liberando energia no ambiente. A maioria das pessoas não está interessada em coisas tão complexas, portanto, como simplificação, surgiu o conceito de forças hidrofóbicas (embora tais forças não existam fisicamente).

Na prática, moléculas não polares são usadas para criar superfícies hidrofóbicas, que, por assim dizer, “repelem” a água. Um processo semelhante pode ser observado quando uma gota de óleo líquido cai na água.

Atualmente, o fenômeno da superhidrofobicidade é usado em muitos sistemas nanotecnológicos.

Hidrofobicidade e materiais de construção

A hidrofobicidade é uma qualidade útil para alguns materiais de construção (cimento, filmes), impedindo a penetração de água. Muitas vezes, os materiais de isolamento térmico, como a lã mineral, são impregnados com substâncias especiais que criam um microfilme hidrofóbico.

Confiabilidade da camada hidrofóbica

O contato com a maioria dos solventes e óleos pode resultar em perda de hidrofobicidade. Também é perdido quando o material é contaminado. Após a perda de hidrofobicidade, a superfície torna-se permeável.

Não confunda hidrofobicidade com resistência à água. Por exemplo, o polietileno é à prova d'água, então um filme feito dele, mesmo molhado com álcool ou muito sujo (mas sem furos), não deixará passar a água. Um filme de impermeabilização baseado na hidrofobicidade da camada superficial e livremente permeável ao ar só servirá enquanto a camada externa não perder sua hidrofobicidade, por exemplo, de micropoeira.

O termo hidrofilicidade (derivado das palavras gregas antigas "água" e "amor") é uma característica da intensidade da interação de uma substância com a água em nível molecular, ou seja, a capacidade do material de absorver umidade de forma intensiva, bem como a alta molhabilidade da água pela superfície da substância. Esse conceito pode ser atribuído tanto aos sólidos, como propriedade da superfície, quanto aos íons individuais, átomos, moléculas e seus grupos.

A hidrofilicidade caracteriza o valor da ligação das moléculas de água de adsorção com as moléculas de uma substância; neste caso, são formados compostos nos quais a quantidade de água é distribuída de acordo com os valores da energia de ligação.

A hidrofilicidade é inerente a substâncias que possuem redes cristalinas iônicas (hidróxidos, óxidos, sulfatos, silicatos, argilas, fosfatos, vidros, etc.), possuindo grupos polares -OH, -NO 2, -COOH, etc. hidrofilia e hidrofobicidade- casos especiais de interação de substâncias com solventes (liofilicidade, liofobicidade).

A hidrofobicidade pode ser considerada como um pequeno grau de hidrofilicidade, pois a ação de forças intermoleculares de atração sempre estará mais ou menos presente entre as moléculas de qualquer corpo e a água. A hidrofilicidade e a hidrofobicidade podem ser distinguidas pela forma como uma gota de água se espalha em um corpo com superfície lisa. A gota se espalhará completamente na superfície hidrofílica e parcialmente na hidrofóbica, enquanto o valor do ângulo formado entre a superfície do material molhado e a gota é afetado pelo grau de hidrofobicidade do corpo dado. Substâncias hidrofílicas são substâncias nas quais a força das interações moleculares (iônicas, atômicas) é bastante grande. Hidrofóbicos são metais desprovidos de filmes de óxidos, compostos orgânicos que possuem grupos de hidrocarbonetos na molécula (ceras, gorduras, parafinas, alguns plásticos), grafite, enxofre e outras substâncias que possuem interação fraca em nível intermolecular.

Os conceitos de hidrofilicidade e hidrofobicidade são aplicados tanto a corpos e suas superfícies quanto a moléculas únicas ou partes individuais de moléculas. Por exemplo, as moléculas de substâncias tensioativas contêm compostos polares (hidrofílicos) e hidrocarbonetos (hidrofóbicos). A hidrofilicidade da parte da superfície do corpo pode mudar drasticamente devido à adsorção de tais substâncias.

A hidrofilização é o processo de aumentar a hidrofilicidade, e a hidrofobização é o processo de reduzi-la. Esses fenômenos são de grande importância na indústria cosmética, na tecnologia têxtil para a hidrofilização de tecidos (fibras) para melhorar a qualidade da lavagem, branqueamento, tingimento, etc.

Hidrofilicidade em cosméticos

A indústria de perfumes e cosméticos produz cremes e géis hidrofílicos que protegem a pele das impurezas insolúveis em água. Esses produtos contêm componentes hidrofílicos que formam um filme que impede a penetração de poluentes insolúveis em água na camada superficial da pele.

Os cremes hidrofílicos são feitos de uma emulsão estabilizada com emulsificantes adequados ou com uma base água-óleo-água, óleo-água. Além disso, estes incluem sistemas coloidais dispersos nos quais os componentes tensoativos hidrofílicos são estabilizados e consistem em solventes dispersos em água ou mistos de água-glicol de ácidos graxos ou álcoois superiores.

Os hidrogéis (géis hidrofílicos) são preparados a partir de bases constituídas por água, um solvente misto não aquoso ou hidrofílico (álcool etílico, propilenoglicol, glicerina) e um agente gelificante hidrofílico (derivados de celulose, carbômeros).

Propriedades hidrofílicas de cremes e géis:

rapidamente e bem absorvido;

nutrir a pele

após a sua aplicação não deixa sensação de oleosidade;

· limpar a pele;

efeito reafirmante na pele;

reduzir o efeito de fatores ambientais negativos;

ajudar a pele a manter sua capacidade natural de se regenerar.

Cremes e géis hidrofílicos são projetados para proteger a pele ao trabalhar com óleos imiscíveis em água, óleo combustível, petróleo, tintas, resinas, grafite, fuligem, solventes orgânicos, fluidos de corte, espuma de construção e inúmeras outras substâncias levemente agressivas. Eles também são indispensáveis ​​ao consertar um carro, consertar um apartamento, durante a construção, em uma casa de campo ao trabalhar com fertilizantes e solo.

A empresa "KorolevPharm" produz vários tipos de produtos de perfumaria e cosméticos, incluindo cremes hidrofílicos e hidrofóbicos. A empresa é um fabricante contratado e realiza todas as etapas de produção: desenvolvimento da formulação, certificação, início da produção, produção em série. O local de produção está equipado com equipamentos modernos.

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Resposta de Michael[guru]
Em relação à água, praticamente todas as substâncias podem ser divididas em dois grupos:
1. Hidrofílico (do grego "phileo" - amar, ter uma afinidade positiva pela água). Essas substâncias possuem uma molécula polar, incluindo átomos eletronegativos (oxigênio, nitrogênio, fósforo, etc.). Como resultado, átomos individuais de tais moléculas também adquirem cargas parciais e formam ligações de hidrogênio com moléculas de água. Exemplos: açúcares, aminoácidos, ácidos orgânicos.
2. Hidrofóbico (do grego "phobos" - medo, ter uma afinidade negativa pela água). As moléculas dessas substâncias são apolares e não se misturam com um solvente polar, que é a água, mas são facilmente solúveis em solventes orgânicos, como éter e em gorduras. Exemplos são hidrocarbonetos lineares e cíclicos. incluindo benzeno, bem como óxidos, hidróxidos, silicatos, sulfatos, fosfatos, argilas, etc., substâncias com grupos polares -OH, -COOH, -NO2, etc.
Substâncias hidrofílicas orgânicas:
O fosfato etilmercúrico (C2H5Hg)3P04 é um sólido cristalino branco, p.f. 178°C. Dissolve-se bem em água e solventes orgânicos hidrofílicos, pior - em hidrocarbonetos e outros solventes hidrofóbicos. Com água, dá hidratos cristalinos, que perdem água facilmente quando aquecidos. Uma preparação anidra, quando armazenada em atmosfera úmida, forma um hidrato cristalino com uma molécula de água (mp 110 ° C).
O lactato de feiilmercurtrietanolamónio (8) é uma substância cristalina branca, p.f. 126°C. Vamos bem dissolver em água e solventes orgânicos hidrofílicos. LD50 30 mg/kg.
A maioria das substâncias orgânicas com radicais de hidrocarbonetos, metais, semicondutores, etc. tem hidrofobicidade (fraca molhabilidade) As substâncias hidrofóbicas servem para proteger os produtos dos efeitos nocivos da água.

Resposta de 2 respostas[guru]

Olá! Aqui está uma seleção de tópicos com respostas para sua pergunta: Substâncias hidrofílicas e hidrofóbicas...

Ajuda com biologia! Quais substâncias são chamadas hidrofílicas, hidrofóbicas? Dar exemplos. (3-4 frases.)
A água é um excelente solvente para substâncias polares como sais, açúcares, álcoois,

substâncias hidrofílicas

Matérias hidrofílicas (substâncias)

Sólidos que têm a propriedade de serem molhados pela água. Não molhado por líquidos oleosos.

Breve livro de referência eletrônico sobre os principais termos de petróleo e gás com um sistema de referências cruzadas. - M.: Universidade Estatal Russa de Petróleo e Gás. I. M. Gubkina. M.A. Mokhov, L. V. Igrevsky, E. S. Novik. 2004 .

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