Sadržaj
Ioni su hidrofilni ili privlače molekule vode jer su molekule vode polarne, s negativnim nabojem na jednom kraju i pozitivnim nabojem na drugom kraju. Pozitivno nabijeni kraj molekule vode privlači negativno nabijene ione, a negativno nabijeni kraj pozitivno nabijeni ioni. Zbog toga što ioni na ovaj način privlače molekule vode, kaže se da su hidrofilni. Materijali sačinjeni od nepolarnih molekula imaju tendenciju da se hidrofobni ili odbijaju vodu.
TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
Ioni su pozitivno ili negativno nabijeni molekuli i stoga su hidrofilni jer ih privlače polarno nabijene molekule vode. Kraj molekule vode s atomom kisika negativno je nabijen, dok je kraj atoma vodika pozitivno nabijen. Pozitivno nabijeni atomi vodika privlače negativno nabijene ione, a atom kisika privlači pozitivno nabijene ione. Molekule bez ikakvih naboja poput nepolarnih molekula imaju tendenciju da budu hidrofobne ili odbijaju vodu.
Ioni i polarne molekule
Molekula vode formirana je od dva atoma vodika i atoma kisika povezanih dvjema polarnim kovalentnim vezama. Te se molekule nazivaju polarnima jer se naboji nalaze na dva suprotna kraja molekule. Atom kisika privlači zajedničke elektrone koji se vežu jače od atoma vodika, tako da je kisikov kraj molekule negativno nabijen, dok su dva atoma vodika pozitivno nabijena.
Ioni su atomi koji su se odrekli ili primili dodatne elektrone i zbog toga imaju pozitivne ili negativne naboje. Oni tvore spojeve ionskom vezom, što znači da se ioni pozitivno i negativno nabijeni međusobno privlače. Kad se spoj otopi u vodi, svaki ion privlači molekule vode i ulazi u otopinu. Ionske veze rezultiraju hidrofilnim spojevima i ionima.
Na primjer, kalijev klorid, KCl, je ionski spoj sastavljen od kalijevih i klornih iona. U vodi se ioni otapaju i disociraju u pozitivno nabijene kalijeve ione i negativno nabijene klorove ione. Oboje privlače molekule vode i zbog toga su hidrofilni.
Hidrofobni molekuli
Budući da su molekule vode polarne, privlače ih jedna drugu. Negativni kraj kisika molekule vode privlači jedan od pozitivno nabijenih atoma vodika. Molekule vode tvore relativno slabe intermolekularne veze koje se nazivaju vodikove veze. Ioni imaju dovoljno jak naboj da razbiju te veze i druge polarne molekule mogu formirati slične veze s molekulama vodika. Zbog toga su ioni i ostale polarne molekule hidrofilne.
Nepolarne molekule nemaju različito nabijene krajeve, pa ne mogu razbiti vodikove veze molekula vode. Molekule vode ostaju povezane jedna s drugom, a nepolarne molekule ne mogu se rastopiti. To znači da su ti materijali, sačinjeni od nepolarnih molekula, hidrofobni ili vodoodbojni. Mnogo masti i ulja spadaju u ovu kategoriju. Suprotno ionima, koji su uvijek hidrofilni zbog naboja, nepolarne molekule se odvajaju od vode i ne mogu se otopiti.