ماذا يحدث للجزيئات غير القطبية في الماء؟

لا تذوب الجزيئات غير القطبية بسهولة في الماء. توصف بأنها كارهة للماء ، أو تخشى الماء. عند وضعها في البيئات القطبية ، مثل الماء ، تلتصق الجزيئات غير القطبية معًا وتشكل غشاءًا محكمًا ، مما يمنع الماء من إحاطة الجزيء. تخلق روابط الهيدروجين في الماء بيئة مواتية للجزيئات القطبية وغير قابلة للذوبان للجزيئات غير القطبية.

يتكون جزيء الماء من عنصرين: ذرة أكسجين واحدة وذرتان هيدروجين. الماء جزيء قطبي ، مما يعني أن الإلكترونات ليست مشتركة بالتساوي بين الذرات الثلاث. للأكسجين طاقة كهربائية عالية ، أو محب للإلكترون ، مما يجعل نهاية الأكسجين لجزيء الماء سالبة قليلاً ونهاية الهيدروجين موجبة قليلاً. على سبيل المثال ، الأيونات ، مثل ملح الطعام (NaCl) ، تذوب بسهولة في الماء لأن الأيونات الموجبة تنجذب إلى الأكسجين السالب والأيونات السالبة لتكوين الهيدروجين. الماء جزيء قطبي ، وبالتالي مذيب قطبي.

الجزيئات غير القطبية كارهة للماء. تعني كلمة "مائي" الماء و "الرهاب" تعني الخوف. الجزيء غير القطبي يخشى الماء ولا يذوب بسهولة في الماء. تحتوي هذه الجزيئات على روابط تساهمية غير قطبية أو روابط تساهمية قطبية ، وكلاهما يشتركان في إلكتروناتهما بالتساوي بين العناصر المرتبطة. تجعل الإلكترونات المشتركة من الصعب سحب الإلكترونات بعيدًا عن طريق خصائص الأكسجين المحبة للإلكترونات. وبالتالي فإن الجزيئات قوية ومستقرة ولا تتفكك بسهولة.

تؤثر روابط الهيدروجين في الماء على خصائص الجزيئات غير القطبية ، تلك التي تحتوي على الكربون والهيدروجين ، في الماء. نظرًا لأن الجزيئات غير القطبية لا تذوب بسهولة في الماء وتكون كارهة للماء ، فإنها تنضغط معًا. هذه هي الطريقة التي تتشكل بها أغشية الخلايا - جميع أجزاء الجزيئات التي تخشى الماء تواجه نفس الاتجاه وتضغط معًا لمنع الماء من لمسها. لا يمكن للماء أن يمر عبر الغشاء.

يمكن العثور بسهولة على أمثلة للجزيئات غير القطبية التي يتم وضعها في الماء ، خاصة في المطبخ. يُمزج الزيت النباتي مع مُلوِّن الطعام ويُسكب فوق الماء في كوب شفاف. الزيت والماء لا يختلطان لأن الماء قطبي والزيت غير قطبي. تشكل الجزيئات غير القطبية غشاء بين الماء والزيت. لاحظ كيف يسقط الزيت في الماء على شكل نصف قطرات ، مما يسد ما بداخلها من الماء. ومع ذلك ، فإن ألوان الطعام تشق طريقها ببطء من الزيت إلى الماء ، مما يدل على السيولة في الغشاء إذا كانت الجزيئات قطبية ، مثل تلوين الطعام.