BIOPHYSIK 1 - Bio Salzburg - Index

9. Was versteht man unter dem Begriff „hydophober Effekt“?
Fragenkatalog Biophysik I, WS2009
Bezeichnet die Zusammenlagerung von unpolaren Molekülen in einem polaren Medium (z.b.
Wasser). Da es nicht möglich ist Wasserstoffbrückenbindungen vom polaren zum unpolaren
Medium zu bilden, sind die Moleküle des polaren Mediums an den Orten des unpolaren Mediums
„in der Bewegung eingeschränkt“ und somit höher geordnet. Weil nach dem 2. Hauptsatz der
Thermodynamik die Entropie in einem abgeschlossenen System nie abnehmen kann, lagern sich
mehrere unpolare Moleküle zusammen. Das verringert die Oberfläche und damit die Anzahl der
geordneten polaren Moleküle im Medium. Dadurch steigt die Entropie. Es wird also versucht
möglichst viele frei bewegliche polare Moleküle zu bekommen.
10. Worin unterscheidet sich die Hydratisierung kleiner und großer hydrophober Stoffe?
Abb. 13 Hydratisierung von kleinen (l) und großen (r) hydrophoben Stoffen
Kleine Stoffe können direkt in die Zwischenräume der Wassermoleküle eingebunden werden ohne
dessen Struktur wesentlich zu beeinflussen. Wird das Wasser in seiner Fähigkeit gestört
Wasserstoffbrückenbindungen zu bilden tritt der „hydrophobe Effekt“ in Kraft (siehe Frage 9)
11. Wie hängt die Hydratationsenergie von der Größe des gelösten Stoffes ab?
Als Hydrationsenergie (auch Hydratationsenergie oder Hydrationsenthalpie) wird die Energie
bezeichnet, die freigesetzt wird, wenn sich Wassermoleküle an Ionen anlagern (Differenz aus
Gitterenergie und Lösungswärme). Ist die Lösungswärme größer als die Gitterenergie des
Salzkristalls, dann erwärmt sich die Lösung. Die Hydratationswärme oder auch -energie hängt also
von der Gitterenergie ab und diese wiederum von Ionengröße und -ladung.
Abb. 14 Hydratation eines Ions
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