Гідрофобна взаємодія: відмінності між версіями

Причини гідрофобного ефекту не до кінця зрозумілі. Є дані, що гідрофобні взаємодії в основному є ентропійним ефектом, що спричинений розривом динамічних водневих зв'язків між молекулами рідкої води внаслідок розчинення неполярної речовини.<supref>[Charton, M.; Charton, B. I. (1982). «The structural dependence of amino acid hydrophobicity parameters».''Journal of Theoretical Biology'' '''99''' (4]): 629–644.</supref>&nbsp; Вуглеводневий ланцюг чи подібна неполярна група або молекула нездатна утворити водневі зв'язки з водою. Включення в воду такої поверхні, яка не може утворити водневі зв'язки, спричиняє розрив 3D-мережі водневих зв'язків між молекулами води. Внаслідок цього, щоб мінімізувати розрив такої мережі, водневі зв'язки між молекулами води переорієнтовуються тангенціально до неполярної поверхні, що призводить до утворення структурованої водної «клітки» (або, іншими словами, сольватної оболонки) навколо цієї поверхні. Рухливість молекул води, які формують згадану «клітку», обмежена. В сольватній оболонці малих молекул рухливість зменшується на величини порядку 10%, наприклад у випадку розчинення Xe за кімнатної температури рухливість зменшується на 30%.<supref>[5]Haselmeier, R.; Holz, M.; Marbach, W.; Weingaertner, H. (1995). «Water Dynamics near a Dissolved Noble Gas. First Direct Experimental Evidence for a Retardation Effect». ''The Journal of Physical Chemistry'' '''99''' (8): 2243.</supref> У випадку ж довгих неполярних молекул обертальна та поступальна рухливість молекул води в сольватній оболонці може зменшуватися у 2-4 рази. Так, при 25&nbsp;°C характерний час обертання молекул води зростає з 2 до 4-8 пікосекунд. Це призводить до значного зменшення трансляційної та обертальної ентропії молекул води і робить процес розчинення неполярних молекул невигідним, тобто такий процес підвищує енергію Гіббса системи. Якщо ж неполярні молекули агрегують, поверхня їх контакту з молекулами води зменшується, що мінімізує даний ефект.