疎水性相互作用はファンデルワールス相互作用により説明されない 100回薬剤師国家試験問91の5

第100回薬剤師国家試験 問91の5
次の分子間相互作用に関する記述の正誤を判定してみよう。

 

5 疎水性相互作用はファンデルワールス相互作用により説明される。

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第100回薬剤師国家試験 問91の5 解答解説

 

5 × 疎水性相互作用はファンデルワールス相互作用により説明される。

 

疎水性相互作用はファンデルワールス相互作用のような引力が疎水性分子間に生じるからではなく、.水分子の水素結合網が再編成される結果であり、,疎水性分子表面からの水和水排除効果(エントロピー増大効果)が原動力である。

 

疎水性相互作用とは、水中において極性の低い疎水性の炭化水素基同士が会合しようとする相互作用である。
炭化水素基が外から水中に入ると、水分子が疎水性の炭化水素基の周囲を取り囲むことになるが、その時、水分子同士は規則正しい3次元のかご状構造を形成していく。この水分子によるかご状構造は水分子の自由な動きが制限されて規則正しく配列されることから、熱力学的には乱雑さが減少してエントロピーが減少する方向への動きであり、この状態は熱力学的に自発的な変化は乱雑さが増してエントロピーが増大する方向へ進むという熱力学第二法則に反しており、不安定である。
炭化水素基周囲の水分子の規則正しいかご状構造が破壊されて水分子の動きの自由度が上がり乱雑さが増してエントロピーが増大する方が熱力学的に安定であるので、この方向へ自発的変化が進むこととなり、炭化水素基の周囲の水分子の規則正しいかご状構造を破壊すべく、疎水性の炭化水素基同士が集まろうという動きが生じる。
よって、疎水性相互作用は、水分子の動きの自由度が増すことで乱雑さが増大しエントロピーが増大するという、水分子のエントロピーについて熱力学的に安定な方向へ自発的変化が進むこと原動力ある。

 

★参考外部サイトリンク
疎水性相互作用と電荷移動錯体(薬学生のノートまとめさん)

 

分子間相互作用(yakugaku labさん)

 

★ 他サイトさんの解説へのリンク
100回問91(e-RECさん)

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