Page 79 - BUKU AJAR BIOKIMIA 1 K5FN

garam seperti NaCl dalam air. Dalam termodinamika, pembentukan larutan terjadi denganperubahanenergibebasyangmenguntungkan:∆G=∆H-T∆S,dimana ∆H memiliki nilai positif kecil dan T ∆S nilai positif besar; sehingga ∆G negatif. Molekul gas penting seperti CO2, O2, dan N2 adalah nonpolar. Dalam molekul O2 dan N2, elektron digunakan bersama oleh kedua atom. Dalam CO2, setiap ikatan C=O bersifat polar, tetapi kedua dipol berlawanan arah dan saling meniadakan. Pergerakan molekul dari fase gas yang tidak teratur ke dalam larutan berair membatasi gerakan mereka dan gerakan molekul air dan oleh karena itu menunjukkan penurunan entropi. Sifat nonpolar dari gas-gas ini dan penurunan entropi ketika mereka memasuki larutan bergabung membuat mereka sangat sulit larut dalam air. Beberapa organisme memiliki “protein pembawa” yang larut dalam air (hemoglobin dan mioglobin, misalnya) yang memfasilitasi pengangkutan O2. Karbon dioksida membentuk asam karbonat (H2CO3) dalam larutan air dan diangkut sebagai ion HCO3- (bikarbonat), baik bebas bikarbonat sangat larut dalam air (~100 g/L pada 25 8C)—atau terikat pada hemoglobin. Tiga gas lainnya, NH3, NO, dan H2S, juga memiliki peran biologis dalam beberapa organisme; gas-gas ini bersifat polar, mudah larut dalam air, dan terionisasi dalam larutan berair.
Ketika air dicampur dengan benzena atau heksana, dua fase terbentuk; tidak ada cairan yang larut dalam yang lain. Senyawa non-polar seperti benzena dan heksana bersifat hidrofobik mereka tidak dapat mengalami interaksi yang menguntungkan secara energetik dengan molekul air, dan mereka mengganggu ikatan hidrogen di antara molekul air.
Tabel 8 Kelarutan Beberapa Gas dalam Air
*Panah mewakili dipol listrik; ada muatan negatif parsial (d2) di kepala panah, muatan positif parsial (d;tidak diperlihatkan di sini) di ekor.
†Perhatikan bahwa molekul polar larut jauh lebih baik bahkan pada suhu rendah daripada molekul nonpolarpada suhu yang relatif tinggi (Sumber: Nelson & Cox, 2013).
76