Çözme kabuğu - Solvation shell

Suda çözünen bir sodyum iyonunun ilk solvasyon kabuğu

Bir çözünme kabuğu ya da çözünme kılıf bir çözücü arayüz kimyasal bileşik oluşturur veya bıyomolekul çözünen . Çözücü su olduğunda, genellikle hidrasyon kabuğu veya hidrasyon küresi olarak adlandırılır . Her bir çözünen birimini çevreleyen çözücü moleküllerinin sayısına , çözünenin hidrasyon sayısı denir .

Klasik bir örnek, su moleküllerinin bir metal iyonunun etrafında düzenlenmesidir. Metal iyonu bir katyon ise, su molekülünün elektronegatif oksijen atomu metal iyonu üzerindeki pozitif yüke elektrostatik olarak çekilir. Sonuç, iyonu çevreleyen su moleküllerinden oluşan bir solvasyon kabuğudur. Bu kabuk, iyonun yüküne, dağılımına ve uzaysal boyutlarına bağlı olarak birkaç molekül kalınlığında olabilir.

Bir çözücü içinde çözünmüş bir tuzdan gelen anyonlar ve katyonlar etrafındaki çözücü kabuğunda bir dizi çözücü molekülü yer alır. Sulu çözeltiler içinde bulunan metal iyonları oluşturan metal aquo kompleksleri . Bu sayı, diğerleri arasında sıkıştırılabilirlik ve NMR ölçümleri gibi çeşitli yöntemlerle belirlenebilir.

Bir elektrolitin aktivite katsayısı ve çözünme kabuk numarası ile ilişkisi

Çözünmüş bir elektrolitin solvasyon kabuk numarası, elektrolitin aktivite katsayısının istatistiksel bileşenine ve konsantre bir çözeltideki çözünmüş elektrolitin görünen molar hacmi ile çözücünün (su) molar hacmi arasındaki orana bağlanabilir :

${\displaystyle \ln \gamma _{s}={\frac {h-\nu }{\nu }}\ln \sol(1+{\frac {br}{55.5}}\sağ)-{\frac {h}{\nu }}\ln \left(1-{\frac {br}{55.5}}\sağ)+{\frac {br(r+h-\nu )}{55.5\sol(1+ {\frac {br}{55.5}}\sağ)}}}$

Proteinlerin hidrasyon kabukları

Proteinlerin etrafında oluşan hidrasyon kabuğu (bazen hidrasyon tabakası olarak da adlandırılır) biyokimyada özel bir öneme sahiptir. Protein yüzeyinin çevreleyen su ile bu etkileşimi genellikle protein hidrasyonu olarak adlandırılır ve proteinin aktivitesi için esastır. Bir proteinin etrafındaki hidrasyon tabakasının, yığın sudan 1 nm'lik bir mesafeye kadar farklı dinamiklere sahip olduğu bulunmuştur. Spesifik bir su molekülünün protein yüzeyi ile temas süresi nanosaniye altı aralığında olabilirken, moleküler dinamik simülasyonları, suyun dış kütle su ile karışmadan önce hidrasyon kabuğunda geçirdiği sürenin femtosaniye ila pikosaniye aralığında olabileceğini ve bunun hidrojen bağı donörleri gibi geleneksel olarak suya çekici olarak kabul edilen özelliklere yakın, su molekülleri aslında nispeten zayıf bir şekilde bağlanır ve kolayca yer değiştirir.

Diğer çözücüler ve çözünen maddelerle birlikte, değişen sterik ve kinetik faktörler de solvasyon kabuğunu etkileyebilir.

dehidronlar

Bir dehydron bir omurgadır hidrojen bağı tam olarak su saldırısından korumalı ve kendi teşvik etmek için bir eğilime sahip olan bir protein dehidrasyon , her ikisi de bir yöntem enerji açısından ve termodinamik tercih. Polar çifti protein yapısı içinde "saran" yan zincir polar olmayan grupların eksik kümelenmesinden kaynaklanırlar . Dehidronlar, protein dernekleri veya ligand bağlanması yoluyla çevreleyen suyun uzaklaştırılmasını teşvik eder . Dehidronlar, çözünür bir proteinin sulu arayüzünü yaymak için gereken birim alan başına tersinir iş veya arayüzdeki "epistrüktürel gerilim" hesaplanarak tanımlanabilir. Bir kez tanımlandıktan sonra, dehidronlar , hem yeni bileşikleri tanımlamak hem de mevcut bileşikleri optimize etmek için ilaç keşfinde kullanılabilir ; kimyasallar , hedefle ilişkilendirildiğinde dehidronları su saldırısından "sarmak" veya korumak için tasarlanabilir .

Ayrıca bakınız

• aktivite katsayısı
• Sulu çözeltide metal iyonları
• İyon taşıma numarası
• iyon yarıçapı
• su modeli
• Poisson-Boltzmann denklemi
• hidrasyon enerjisi
• çözüm

Referanslar