Obsah
Ióny sú hydrofilné alebo priťahujú molekuly vody, pretože molekuly vody sú polárne, s negatívnym nábojom na jednom konci a kladným nábojom na druhom konci. Pozitívne nabitý koniec molekuly vody priťahuje záporne nabité ióny a záporne nabitý koniec pozitívne nabité ióny. Pretože ióny sú týmto spôsobom priťahované k molekulám vody, hovorí sa, že sú hydrofilné. Materiály vyrobené z nepolárnych molekúl majú tendenciu byť hydrofóbne alebo odpudzujúce vodu.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Ióny sú pozitívne alebo negatívne nabité molekuly, a preto sú hydrofilné, pretože sú priťahované k polárne nabitým molekulám vody. Koniec molekuly vody atómom kyslíka je záporne nabitý, zatiaľ čo koniec atómu vodíka je kladne nabitý. Pozitívne nabité atómy vodíka priťahujú záporne nabité ióny a atóm kyslíka priťahuje pozitívne nabité ióny. Molekuly bez akýchkoľvek nábojov, ako sú nepolárne molekuly, majú tendenciu byť hydrofóbne alebo odpudzovať vodu.
Iónové a polárne molekuly
Molekula vody je tvorená dvoma atómami vodíka a atómom kyslíka spojeným dvoma polárnymi kovalentnými väzbami. Tieto molekuly sa nazývajú polárne, pretože náboje sú na dvoch opačných koncoch molekuly. Atóm kyslíka priťahuje zdieľané väzobné elektróny silnejšie ako atómy vodíka, takže kyslíkový koniec molekuly je záporne nabitý, zatiaľ čo dva atómy vodíka sú pozitívne nabité.
Ióny sú atómy, ktoré sa vzdali alebo dostali ďalšie elektróny, a preto majú kladné alebo záporné náboje. Vytvárajú zlúčeniny s iónovými väzbami, čo znamená, že pozitívne a negatívne nabité ióny zlúčeniny sa navzájom priťahujú. Keď je zlúčenina rozpustená vo vode, každý ión je priťahovaný k molekulám vody a prechádza do roztoku. Iónové väzby vedú k hydrofilným zlúčeninám a iónom.
Napríklad chlorid draselný, KCl, je iónová zlúčenina pozostávajúca z iónov draslíka a chlóru. Vo vode sa ióny rozpúšťajú a disociujú na pozitívne nabité ióny draslíka a záporne nabité ióny chlóru. Obidve sú priťahované k molekulám vody, a preto sú hydrofilné.
Hydrofóbne molekuly
Pretože molekuly vody sú polárne, priťahujú sa navzájom. Negatívny koniec kyslíka molekuly vody je priťahovaný k jednému z pozitívne nabitých atómov vodíka. Molekuly vody tvoria pomerne slabé intermolekulárne väzby nazývané vodíkové väzby. Ióny majú dostatočne silný náboj na prerušenie týchto väzieb a ďalšie polárne molekuly môžu vytvárať podobné väzby s molekulami vodíka. Preto sú ióny a ďalšie polárne molekuly hydrofilné.
Nepolárne molekuly nemajú rôzne nabité konce, a preto nemôžu narušiť vodíkové väzby molekúl vody. Molekuly vody zostávajú navzájom spojené a nepolárne molekuly sa nemôžu rozpustiť. To znamená, že tieto materiály vyrobené z nepolárnych molekúl sú hydrofóbne alebo odpudzujúce vodu. Mnoho tukov a olejov patrí do tejto kategórie. Na rozdiel od iónov, ktoré sú vďaka svojmu náboju vždy hydrofilné, nepolárne molekuly sa oddelia od vody a nemôžu sa rozpúšťať.