水一溶质间相互作用亲水溶质改变周围邻近水的结构和分子流动性。>水会改变亲水溶质的反应性和结构>溶质的疏水基团仅与邻近水发生微弱的作用
水-溶质间相互作用 ➢亲水溶质改变周围邻近水的结构和分 子流动性。 ➢水会改变亲水溶质的反应性和结构。 ➢溶质的疏水基团仅与邻近水发生微弱 的作用
水-溶质相互作用的分类种类实例相互作用的强度与水-水氢键比较较强偶极-离子H20-游离离子H20-有机分子上的带电基团偶极-偶极H20-蛋白质NH近乎相等H2O-蛋白质COH20-侧链OH疏水水合H20 + R→>R(水合)远低(△G>0)疏水相互作用R(水合)+R(水合)→>R2(水合)+H20不可比较(△G<0)
水-溶质相互作用的分类 种 类 实 例 相互作用的强度 与水-水氢键比较 偶极-离子 H2O-游离离子 H2O-有机分子上的带电基团 较强 偶极-偶极 H2O-蛋白质 NH H2O-蛋白质 CO H2O-侧链 OH 近乎相等 疏水水合 H2O + R→R(水合) 远低(△G>0) 疏水相互作用 R(水合)+R(水合)→R2(水合)+H2O 不可比较(△G<0)
1.水与离子及离子基团的相互作用键的强度大共价键C1NatH,O-离子H,O-H,0图27与NaC1邻近的水分子的排列(仅指出了纸平面上的水分子)
1. 水与离子及离子基团的相互作用 键的强度 大 共价键 H2O-离子 H2O- H2O 小
离子对水结构的影响结构破坏效应(breakingeffect)>电场强度较弱的负离子和离子半径大的正离子具有破坏水的网状结构效应。>Kt, Cst, NH+, CI, Br, I, NO3-等>流动性比纯水更大。结构形成效应(formingeffect)>电场强度较强、离子半径小的离子或多价离子有助于形成网络结构。>Lit, Nat, H,O+, Ca2+, Ba2+, Mg2+, A3+, F-, OH>比纯水的流动性小且堆积更紧密
离子对水结构的影响 ◼ 结构破坏效应 (breaking effect) ➢电场强度较弱的负离子和离子半径大的正离子, 具有破坏水的网状结构效应。 ➢K+ , Cs+ , NH4 + , Cl- , Br- , I- , NO3 - 等。 ➢流动性比纯水更大。 ◼ 结构形成效应 (forming effect) ➢电场强度较强、离子半径小的离子或多价离子, 有助于形成网络结构。 ➢Li+ , Na+ , H3O+ , Ca2+, Ba2+, Mg2+, Al3+, F- , OH- ➢比纯水的流动性小且堆积更紧密
离子效应通过水合能力,改变水的结构:影响水的介电常数决定胶体粒子的双电层厚度显著影响水对非水溶质和悬浮物质的相容程度;离子的种类和数量也影响蛋白质的构象和胶体的稳定性:
离子效应 ◼ 通过水合能力,改变水的结构; ◼ 影响水的介电常数; ◼ 决定胶体粒子的双电层厚度; ◼ 显著影响水对非水溶质和悬浮物质的 相容程度; ◼ 离子的种类和数量也影响蛋白质的构 象和胶体的稳定性;