Hidrófobo

En química un composto hidrófobo^[1] (do grego medo ou odio á auga) é aquel que ten a propiedade de non poder establecer enlaces de hidróxeno coa auga, polo que é "repelido" (excluído) por unha masa de auga e non se mestura ben ou disolve nela.^[2]

As moléculas hidrófobas son apolares (ou de mínima polaridade), é dicir son moléculas neutras, que tenden a non presentar grupos químicos polares (con algún átomo moi electronegativo), que orixinen cargas eléctricas parciais δ⁺ e δ^-. As longas cadeas hidrocoarbonadas dalgunhas moléculas son hidrófobas. As moléculas hidrófobas tenden a unirse a outras moléculas neutras e a solventes apolares. A auga sobre superficies hidrófobas presenta un elevado ángulo de contacto.

Exemplos de moléculas hidrófobas son os alcanos e os triglicéridos (aceites e graxas), e as substancias graxas en xeral. Utilízanse materiais hidrófobos para a eliminación de aceites da auga, nos tratamentos paliativos dos derramos de petróleo, e para procesos de separación química que requiran separar compostos apolares dos polares.

Hidrófobo e lipófilo son termos que xeralmente se usan indistintamente, aínda que non son exactamente sinónimos, porque, aínda que as substancias hidrófobas son case sempre lipófilas, hai excepcións, como as siliconas e fluorocarbonos, que son hidrófobas mais non lipófilas. Os lipófilos disólvense en lípidos e solventes apolares^[3].

Hai moléculas que teñen unha parte hidrófoba e outra hidrófila, como por exemplo, os fosfoglicéridos, que reciben o nome de compostos anfipáticos. Estes compostos forman facilmente micelas en disolución acuosa, as cales son esferas que teñen a parte hidrófila das moléculas no exterior e a hidrófoba no interior.

De acordo coa termodinámica, a materia procura estar nun estado de baixa enerxía, e os enlaces reducen a enerxía química. A auga é unha molécula dipolar, xa que a gran electronegatividade do osíxeno retén en certa medida os electróns que comparte no enlace covalente co hidróxeno, creando un desequilibrio de cargas, que orixina unhas febles cargas eléctricas, chamadas cargas parciais (δ), que son negativas sobre o osíxeno e positivas sobre os hidróxenos. A auga é, pois, unha molécula dipolar e neutra. Isto fai que a molécula de auga se poida unir por pontes de hidróxeno a moléculas ionizadas ou polares, e que as disolva con facilidade. Unha molécula de auga tamén forma pontes de hidróxeno con outras moléculas de auga, o que lle dá á auga as súas propiedades características.

Como as substancias hidrófobas non están polarizadas electricamente, non poden formar pontes de hidróxeno coa auga, polo que ao introducilos nunha masa de auga, as moléculas de auga escaparán da zona onde está a molécula hidrófoba, xa que se enlazarán con outras moléculas de auga das proximidades (que tamén teñen cargas eléctricas parciais). Na práctica é como se a auga "repelese" á molécula hidrófoba, aínda que o que está a facer é unirse consigo mesma.

As moléculas hidrófobas permanecen xuntas, xa que o sistema é máis estable así. Este efecto creado pola auga é a causa das interaccións hidrófoba, as cales, en realidade, están orixinadas pola forza enerxética das moléculas hidrófilas (a auga).^[4] Por este motivo, dúas fases inmiscibles (hidrófila ou hidrófoba) cambiarán ata que a a área de contacto entre ambas as dúas sexa a mínima. Este efecto pode visualizarse no fenómeno chamado separación de fase.

É a propiedade que teñen algúns materiais, que consiste en que son extremadamente difíciles de mollar, como as superficies da folla da planta do loto. Sobre esta superficie as gotas de auga presentan ángulos de contacto (θ_c) de máis de 150º. Isto denomínase efecto Lotus^[5]. Polo contrario, nas substancias hidrófobas (non superhidrófobas) este ángulo está entre 90º e 150º.

En medicina chámase hidrófobo á persoa que padece a rabia (enfermidade de orixe vírica).

• Hidrófilo
• Anfipático

• Highly magnified image of a superhydrophobic surface of a mosquito egg