Thermodynamik hydrophober Wechselwirkungen
Wenn ein hydrophobe in einem wässrigen Medium fallen gelassen wird, werden Wasserstoffbindungen zwischen Wassermolekülen gebrochen, um Platz für den hydrophoben zu schaffen; Wassermoleküle reagieren jedoch nicht mit hydrophoben. Dies wird als endotherme Reaktion angesehen, da beim Brechen von Bindungen Wärme in das System abgegeben wird., Wassermoleküle, die durch das Vorhandensein des Hydrophobens verzerrt werden, bilden neue Wasserstoffbrücken und bilden eine eisartige Käfigstruktur, die als Clathratkäfig um den Hydrophoben bezeichnet wird. Diese Ausrichtung macht das System (hydrophobe) strukturierter mit einer Abnahme der Gesamtentropie des Systems; daher \ (\Delta S < 0\).,
Die Änderung der Enthalpie (\(\Delta H \)) des Systems kann negativ, null oder positiv sein, da die neuen Wasserstoffbrücken die durch den Eintritt des Hydrophobens gebrochenen Wasserstoffbrücken teilweise, vollständig oder überkompensieren können. Die Änderung der Enthalpie ist jedoch bei der Bestimmung der Spontaneität der Reaktion (Mischen von hydrophoben Molekülen und Wasser) unbedeutend, da die Änderung der Entropie (\( \Delta S \)) groß ist.
Nach der Gibbs Energy Formel
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