Зміст
Іони гідрофільні або притягуються до молекул води, оскільки молекули води полярні, з негативним зарядом на одному кінці та позитивним зарядом на іншому. Позитивно заряджений кінець молекули води притягує негативно заряджені іони, а негативно заряджений кінець - позитивно заряджені іони. Оскільки іони притягуються до молекул води таким чином, вони, як кажуть, гідрофільні. Матеріали, що складаються з неполярних молекул, мають тенденцію бути гідрофобними або відштовхуючими воду.
TL; DR (Занадто довго; Не читав)
Іони є позитивно чи негативно зарядженими молекулами і тому гідрофільні, оскільки їх приваблюють молекули води, заряджені полярними. Кінець молекули води з атомом кисню заряджається негативно, тоді як кінець атома водню позитивно заряджений. Позитивно заряджені атоми водню притягують негативно заряджені іони, а атом кисню притягує позитивно заряджені іони. Молекули без будь-яких зарядів, такі як неполярні молекули, як правило, гідрофобні або відштовхують воду.
Іони та полярні молекули
Молекула води утворюється з двох атомів водню та атома кисню, пов'язаних двома полярними ковалентними зв’язками. Ці молекули називаються полярними, оскільки заряди знаходяться на двох протилежних кінцях молекули. Атом кисню притягує спільні зв’язуючі електрони сильніше, ніж атоми водню, тому кисневий кінець молекули негативно заряджається, а два атоми водню позитивно заряджені.
Іони - це атоми, які віддали або отримали зайві електрони і тому мають позитивні чи негативні заряди. Вони утворюють сполуки з іонними зв’язками, тобто позитивно і негативно заряджені іони сполуки притягують один одного. Коли сполука розчиняється у воді, кожен іон притягується до молекул води і переходить у розчин. Іонні зв’язки призводять до отримання гідрофільних сполук та іонів.
Наприклад, хлорид калію KCl - це іонна сполука, що складається з іонів калію та хлору. У воді іони розчиняються і дисоціюють на позитивно заряджені іони калію та негативно заряджені іони хлору. Обидва приваблюють молекули води і тому гідрофільні.
Гідрофобні молекули
Оскільки молекули води полярні, вони притягуються одна до одної. Негативний кисневий кінець молекули води притягується до одного з позитивно заряджених атомів водню. Молекули води утворюють порівняно слабкі міжмолекулярні зв’язки, які називаються водневими зв’язками. Іони мають достатньо сильний заряд, щоб розірвати ці зв’язки, а інші полярні молекули можуть утворювати подібні зв’язки з молекулами водню. Ось чому іони та інші полярні молекули гідрофільні.
Неполярні молекули не мають по-різному заряджених кінців і тому не можуть розірвати водневі зв’язки молекул води. Молекули води залишаються скріпленими один з одним, а неполярні молекули не можуть розчинятися. Це означає, що ці матеріали, складені неполярними молекулами, є гідрофобними або водовідштовхувальними. Багато жирів і олії потрапляють до цієї категорії. На відміну від іонів, які завжди гідрофільні через заряд, неполярні молекули відокремлюються від води і не можуть розчинятися.