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Lernmaterialien für Biomedizinische Grenzflächen an der ETHZ - ETH Zurich

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TESTE DEIN WISSEN

Name the two interactions between small molecules

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1) long-ranged, electrostatic

2) van der waals

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NaCl Charge-Charge interactions are much stronger in water than in vacuum

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False

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What does water in hydration shell tend to do? 

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  • water in hydration shell tends to be oriented
    • -> ion hydration thus decreases the entropy of the solvent


  • orientation of solvent molecules due to the strong orientation dependence of their ion-(free rotating) dipole interaction


  • number of bound water molecules given by hydration number
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Hydrogen bond strength:

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5 - 10 kT

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Beurteile

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TESTE DEIN WISSEN

hydrogen bonds can occur intermolecularly and intramolecularly



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H-bonds substantially contribute to the dielectric constant and the high boiling point of water

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True

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Beurteile

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TESTE DEIN WISSEN

a reduction of entropy is energetically unfavorable

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Water is always ordered the same (for example at hydrophilic or hydrophobic surfaces)

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False

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TESTE DEIN WISSEN

Describe water at extended hydrophilic surfaces

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TESTE DEIN WISSEN
  • ‘water-liking’ materials offer strong and directional interactions with water (H-bonding or electrostatic)
  • hydrophilic materials prefer to be in contact with water rather than with each other (repel-each other in water)
  • enthalpic interactions between water and the surface
  • increased local order and density of water molecules at surface (entropy)
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TESTE DEIN WISSEN

Does the tetrahedral arrangement between water molecules remain the same at hydrophilic surfaces?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

tetrahedral arrangement between water molecules remain


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TESTE DEIN WISSEN

What are the criteria for hydrophilicity?

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TESTE DEIN WISSEN

offering of interaction possibilities with water molecules:


  • H-bond accepting or donating groups
    • O in carbonyl groups C=O; carboxylates (COO-); sulfonates (SO3-)
    • H in amine -NH2 groups or in hydroxyl -OH groups
  • charged/zwitterionic surfaces
    • charge-dipole, (fixed dipole)-dipole
    • polyelectrolytes / polysaccharides
    • soluble proteins
    • nucleic acids (DNA, RNA)
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TESTE DEIN WISSEN

Describe the understanding from bottom-up. 

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TESTE DEIN WISSEN

§ The principle interactions between biological materials
(including cells) happen on the molecular level
§ Biological (macro)molecules are complicated structures
§ They cannot be described exactly by simple properties
§ To understand them, we need to know the behavior of their elemental building blocks


§ Importantly, everything happens in/with water (solvent)

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  • 93 Lernmaterialien

Beispielhafte Karteikarten für deinen Biomedizinische Grenzflächen Kurs an der ETHZ - ETH Zurich - von Kommilitonen auf StudySmarter erstellt!

Q:

Name the two interactions between small molecules

A:

1) long-ranged, electrostatic

2) van der waals

Q:

NaCl Charge-Charge interactions are much stronger in water than in vacuum

A:

False

Q:

What does water in hydration shell tend to do? 

A:
  • water in hydration shell tends to be oriented
    • -> ion hydration thus decreases the entropy of the solvent


  • orientation of solvent molecules due to the strong orientation dependence of their ion-(free rotating) dipole interaction


  • number of bound water molecules given by hydration number
Q:

Hydrogen bond strength:

A:

5 - 10 kT

Q:

Beurteile

A:

hydrogen bonds can occur intermolecularly and intramolecularly



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Q:

H-bonds substantially contribute to the dielectric constant and the high boiling point of water

A:

True

Q:

Beurteile

A:

a reduction of entropy is energetically unfavorable

Q:

Water is always ordered the same (for example at hydrophilic or hydrophobic surfaces)

A:

False

Q:

Describe water at extended hydrophilic surfaces

A:
  • ‘water-liking’ materials offer strong and directional interactions with water (H-bonding or electrostatic)
  • hydrophilic materials prefer to be in contact with water rather than with each other (repel-each other in water)
  • enthalpic interactions between water and the surface
  • increased local order and density of water molecules at surface (entropy)
Q:

Does the tetrahedral arrangement between water molecules remain the same at hydrophilic surfaces?

A:

tetrahedral arrangement between water molecules remain


Q:

What are the criteria for hydrophilicity?

A:

offering of interaction possibilities with water molecules:


  • H-bond accepting or donating groups
    • O in carbonyl groups C=O; carboxylates (COO-); sulfonates (SO3-)
    • H in amine -NH2 groups or in hydroxyl -OH groups
  • charged/zwitterionic surfaces
    • charge-dipole, (fixed dipole)-dipole
    • polyelectrolytes / polysaccharides
    • soluble proteins
    • nucleic acids (DNA, RNA)
Q:

Describe the understanding from bottom-up. 

A:

§ The principle interactions between biological materials
(including cells) happen on the molecular level
§ Biological (macro)molecules are complicated structures
§ They cannot be described exactly by simple properties
§ To understand them, we need to know the behavior of their elemental building blocks


§ Importantly, everything happens in/with water (solvent)

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