Zawartość
Jony są hydrofilowe lub przyciągane do cząsteczek wody, ponieważ cząsteczki wody są polarne, z ładunkiem ujemnym na jednym końcu i ładunkiem dodatnim na drugim końcu. Dodatnio naładowany koniec cząsteczki wody przyciąga ujemnie naładowane jony, a ujemnie naładowane dodatnio jony. Ponieważ jony są przyciągane do cząsteczek wody w ten sposób, mówi się, że są hydrofilowe. Materiały złożone z niepolarnych cząsteczek mają tendencję do hydrofobowości lub odpychania wody.
TL; DR (Too Long; Didnt Read)
Jony są cząsteczkami naładowanymi dodatnio lub ujemnie i dlatego są hydrofilowe, ponieważ są przyciągane przez cząsteczki wody naładowanej biegunowo. Koniec cząsteczki wody z atomem tlenu jest naładowany ujemnie, a koniec atomu wodoru jest naładowany dodatnio. Dodatnio naładowane atomy wodoru przyciągają ujemnie naładowane jony, a atom tlenu przyciąga dodatnio naładowane jony. Cząsteczki bez ładunków, takie jak cząsteczki niepolarne, mają tendencję do hydrofobowości lub odpychania wody.
Jony i cząsteczki polarne
Cząsteczka wody powstaje z dwóch atomów wodoru i atomu tlenu połączonych dwoma polarnymi wiązaniami kowalencyjnymi. Cząsteczki te nazywane są biegunowymi, ponieważ ładunki znajdują się na dwóch przeciwnych końcach cząsteczki. Atom tlenu przyciąga wspólne elektrony wiążące silniej niż atomy wodoru, więc koniec tlenowy cząsteczki jest naładowany ujemnie, podczas gdy dwa atomy wodoru są naładowane dodatnio.
Jony to atomy, które zrezygnowały lub otrzymały dodatkowe elektrony, a zatem mają ładunki dodatnie lub ujemne. Tworzą związki z wiązaniami jonowymi, co oznacza, że dodatnio i ujemnie naładowane jony związku przyciągają się. Kiedy związek rozpuszcza się w wodzie, każdy jon jest przyciągany do cząsteczek wody i przechodzi do roztworu. Wiązania jonowe dają związki hydrofilowe i jony.
Na przykład chlorek potasu, KCl, jest związkiem jonowym złożonym z jonów potasu i chloru. W wodzie jony rozpuszczają się i dysocjują na dodatnio naładowane jony potasu i ujemnie naładowane jony chloru. Obie są przyciągane przez cząsteczki wody i dlatego są hydrofilowe.
Cząsteczki hydrofobowe
Ponieważ cząsteczki wody są polarne, przyciągają się do siebie. Ujemny tlenowy koniec cząsteczki wody jest przyciągany do jednego z dodatnio naładowanych atomów wodoru. Cząsteczki wody tworzą stosunkowo słabe wiązania międzycząsteczkowe zwane wiązaniami wodorowymi. Jony mają wystarczająco silny ładunek, aby zerwać te wiązania, a inne cząsteczki polarne mogą tworzyć podobne wiązania z cząsteczkami wodoru. Właśnie dlatego jony i inne cząsteczki polarne są hydrofilowe.
Cząsteczki niepolarne nie mają różnie naładowanych końców i dlatego nie mogą zerwać wiązań wodorowych cząsteczek wody. Cząsteczki wody pozostają ze sobą związane, a cząsteczki niepolarne nie rozpuszczają się. Oznacza to, że materiały te, złożone z niepolarnych cząsteczek, są hydrofobowe lub hydrofobowe. Wiele tłuszczów i olejów należy do tej kategorii. W przeciwieństwie do jonów, które zawsze są hydrofilowe ze względu na swój ładunek, niepolarne cząsteczki oddzielają się od wody i nie rozpuszczają się.