كتب hydrophobic force
اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.
قوة كارهة للماء (معلومة)
مثال آخر لقوة الانتروبيا هي القوة الكارهة للماء. في درجة حرارة الغرفة، تنبع جزئياً من فقدان الإنتروبيا بواسطة شبكة ثلاثية الأبعاد لجزيئات الماء عندما تتفاعل مع جزيئات المادة المذابة. كل جزيء للماء قادر على:
- منح اثنين من الروابط الهيدروجينية خلال اثنين من البروتونات
- قبول اثنين من الروابط الهيدروجينة من خلال اثنين من أزواج غير رابطة س 3هجين
لذلك، يمكن أن تشكل جزيئات الماء شبكة ثلاثية الأبعاد ممتدة. إدخال سطح غير مرتبط بالهيدروجين يعطل هذه الشبكة. تقوم جزيئات الماء بإعادة ترتيب نفسها حول السطح، وذلك لتقليل عدد روابط الهيدروجين المعطلة. هذا على عكس فلوريد الهيدروجين (الذي يمكن أن يقبل 3 ولكن يتبرع فقط بـ 1) أو الأمونيا (التي يمكن أن تتبرع بـ 3 ولكن تقبل فقط 1) ، والتي تشكل سلاسل خطية بشكل رئيسي.
إذا كان للسطح الذي تم إدخاله طبيعة أيونية أو قطبية، فستكون هناك جزيئات ماء في وضع مستقيم على 1 (على طول محور المداري للرابطة الأيونية) أو 2 (على طول محور قطبي ناتج) من المدارات sp3 الأربعة. تسمح هذه التوجهات بالحركة السهلة، أي درجات الحرية، وبالتالي تخفض الانتروبيا إلى الحد الأدنى. لكن سطحًا غير مرتبط بالهيدروجين مع انحناء معتدل يجبر جزيء الماء على الجلوس محكمًا على السطح، وتنشر 3 روابط هيدروجينية عرضية على السطح، والتي تصبح بعد ذلك مغلقة في شكل سلة تشبه مركب قفصي. إن جزيئات الماء المتورطة في هذه السلة التي تشبه مركب قفصي حول سطح الروابط غير الهيدروجينية مقيدة في اتجاهها. وبالتالي، فإن أي حدث من شأنه أن يقلل من مثل هذا السطح هو المفضل بشكل إنتروبي. على سبيل المثال، عندما تقترب جسيمتان من الكارهة للماء من هذا القبيل، فإن السلال الشبيهة بالكلات المحيطة بها تندمج. هذا يطلق بعض جزيئات الماء في الجزء الأكبر من الماء، مما يؤدي إلى زيادة في الانتروبيا.
