Als je probeert om water met olie te mengen, zal je zien dat dit moeilijk gaat.

Ook wanneer je soep maakt zul je zien dat er druppeltjes olie bovenop de soep drijven: ze mengen niet met de rest van de soep.

Dit heeft alles te maken met hydrofiele en hydrofobe stoffen.

Toch zijn er ook manieren om water en olie wel te mengen, denk bijvoorbeeld aan shampoo. Shampoo zorgt ervoor dat het vet en vuil uit je haar verdwijnt. Het spoelt weg met water. Maar wat zijn hydrofiele en hydrofobe stoffen eigenlijk? Waar komt de naam vandaan? Wat zijn de kenmerken van een hydrofobe of hydrofiele stof? Dat legt Mr. Chadd je hieronder uit!

Hydrofiel

Een stof is hydrofiel als het wordt aangetrokken door water en het goed oplost in water. Hydrofiel betekent letterlijk “waterlievend”, de stof houdt dus van water. Een hydrofiel deeltje is vaak gepolariseerd. De ladingen binnen het deeltje zijn niet gelijk verdeeld, daardoor kan het waterstofbruggen vormen. Waterstofbruggen zijn verbindingen tussen waterstofatomen met zuurstof- of stikstof-atomen. Stoffen die waterstofbruggen kunnen vormen, zijn dan ook per definitie hydrofiel.

Hydrofoob

Hydrofoob betekent letterlijk “bang voor water”. Een hydrofobe stof is dus bang voor water, oftewel watervrezend. Hydrofobe stoffen lossen niet of nauwelijks op in water. Voorbeelden van hydrofobe stoffen zijn vetten en oliën, deze zijn per definitie hydrofoob. De oorzaak dat hydrofobe stoffen niet met hydrofiele stoffen mengen, heeft te maken met de polariteit van een molecuul. Hydrofobe stoffen zijn apolair, daardoor kunnen ze niet goed mengen met water, want dat is polair.

Emulgator

Een hydrofiele stof kan toch gemengd worden met een hydrofobe stof, zoals olie. Hier is echter een emulgator voor nodig. Een emulgator zorgt ervoor dat twee stoffen mengen die normaal gesproken moeilijk of niet mengbaar zijn.

Een emulgator bestaat uit een hydrofiel en een hydrofoob deel. Een emulgator-deeltje nestelt zich tussen de hydrofiele en hydrofobe stoffen. Het hydrofiele deel van de emulgator verbindt zich met de hydrofiele stof. Het hydrofobe deel doet hetzelfde met de hydrofobe stof. Daardoor ontstaat er een binding tussen beide stoffen.

Om vettige dingen schoon te maken gebruiken we zeep. Zeep heeft een hydrofiele kop en een hydrofobe staart. De hydrofobe staart gaat in het vet zitten en de hydrofiele kop zit aan de waterkant. De hydrofiele kant lost wel op in water waardoor het vet als het ware ook oplost. De bolletjes die dan ontstaan worden micellen genoemd.

Opdrachten

Geef van onderstaande stoffen aan of ze hydrofiel of hydrofoob zijn. Zoek indien nodig de structuurformule op op internet.

1. Alcohol (ethanol)
2. Wasbenzine (hexaan)
3. Nagellakremover (aceton)
4. Aceto-nitril
5. Olijfolie (voornamelijk oliezuur)
6. Jood (zit in wondontsmetter)

Leerlingen die hier vragen over hebben, keken ook naar:

Wat zijn mengsels, oplossingen, emulsies, suspensies en de verschillen hiertussen?

Wat is een atoombinding?

Koolwaterstoffen