油能溶于水吗?
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问题描述：
油能溶于水吗?
黄兰秀回答：
为什么油不溶于水?这个看似简单的现象,实际上具有非常广泛的意义.憎水效应引起众
多重要的现象,如生物膜的结构、蛋白质稳定变异与折叠等,也有着很多与生活息息相关的应
用,如肥皂和洗涤剂的去污原理、表面活性剂的作用、相转移催化剂、主客体化学等.
例如生物膜,其基体为磷脂等脂质.在双层膜中,憎水的烃基都埋在里面,而极性或带电
部分在内外表面上,与内外的水环境相处.这种结构既可使膜内外的水快速地交换,又使生物
膜不被水溶解,保证了生物膜的稳定性.
又例如球形蛋白质的稳定和变性,蛋白质由许多不同的氨基酸按一定的序列连接而成的多
肽链经折叠形成,具有一定的空间结构.氨基酸一共有二十种,它们有的是亲水的,有的是憎
水的.对于水溶性球形蛋白质,它的憎水氨基酸侧链通常包埋于蛋白质中央,而亲水氨基酸则
露于表面,与水环境接触,因而使所形成的球形蛋白质溶于水中
由上可清楚地看出非极性分子油难溶于极性分子水.
若从热力学角度分析,则溶解可分为两个步骤：
1.溶质分子或离子的离散,需吸热以克服原有质点间的吸引力；
2.溶剂分子与溶质分子间进行新的结合,也就是溶剂化的过程.
可知：油、水相溶时,首先需破坏油分子间的弱的范德华力、水分子间的范德华力及部分
强氢键；再形成油分子与水分子之间微弱的范德华力.一般认为后者不足以弥补前者损失的能
量.故过程应吸热,即焓变应为正值,至少应趋近于零.而由于两相混合,混乱度增加,熵应
增加.故传统理论用化学热力学表达为：油与水不混溶是“因油分子和水分子之间形成的微弱
的作用力释放的能量,不足以弥补水分子之间强有力的作用力被破坏时所需的能量.”即如果“包
括了所有的焓变,△H很有可能是正值”,即该溶解过程是吸热的、焓增的过程,是焓驱动了憎
水效应的发生.
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