Iony jsou hydrofilní nebo přitahované molekulami vody, protože molekuly vody jsou polární, se záporným nábojem na jednom konci a kladným nábojem na druhém konci. Kladně nabitý konec molekuly vody přitahuje záporně nabité ionty a záporně nabitý konec kladně nabité ionty. Jelikož jsou ionty tímto způsobem přitahovány k molekulám vody, říká se o nich, že jsou hydrofilní. Materiály vyrobené z nepolárních molekul mají tendenci být hydrofobní nebo vodoodpudivé.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Iony jsou kladně nebo záporně nabité molekuly, a proto jsou hydrofilní, protože jsou přitahovány molekulami vody polárně nabitými. Konec molekuly vody s atomem kyslíku je záporně nabitý, zatímco konec atomu vodíku je kladně nabitý. Kladně nabité atomy vodíku přitahují záporně nabité ionty a atom kyslíku přitahují kladně nabité ionty. Molekuly bez jakýchkoli nábojů, jako jsou nepolární molekuly, bývají hydrofobní nebo odpuzují vodu.
Iony a polární molekuly
Molekula vody je tvořena dvěma atomy vodíku a atomem kyslíku spojeným dvěma polárními kovalentními vazbami. Tyto molekuly se nazývají polární, protože náboje jsou na dvou protilehlých koncích molekuly. Atom kyslíku přitahuje sdílené vazebné elektrony silněji než atomy vodíku, takže kyslíkový konec molekuly je záporně nabitý, zatímco dva atomy vodíku jsou kladně účtováno.
Iony jsou atomy, které se vzdaly nebo přijaly další elektrony, a proto mají kladné nebo záporné náboje. Tvoří sloučeniny s iontovými vazbami, což znamená, že kladně a záporně nabité ionty sloučeniny se navzájem přitahují. Když je sloučenina rozpuštěna ve vodě, každý iont je přitahován k molekulám vody a jde do roztoku. Výsledkem iontových vazeb jsou hydrofilní sloučeniny a ionty.
Například chlorid draselný, KCl, je iontová sloučenina složená z iontů draslíku a chloru. Ve vodě se ionty rozpouštějí a disociují na kladně nabité ionty draslíku a negativně nabité ionty chloru. Oba jsou přitahovány molekulami vody, a proto jsou hydrofilní.
Hydrofobní molekuly
Protože molekuly vody jsou polární, přitahují se navzájem. Negativní kyslíkový konec molekuly vody je přitahován k jednomu z kladně nabitých atomů vodíku. Molekuly vody tvoří poměrně slabé mezimolekulární vazby, které se nazývají vodíkové vazby. Iony mají dostatečně silný náboj k rozbití těchto vazeb a další polární molekuly mohou vytvářet podobné vazby s molekulami vodíku. Proto jsou ionty a další polární molekuly hydrofilní.
Nepolární molekuly nemají odlišně nabité konce, a proto nemohou rozbít vodíkové vazby molekul vody. Molekuly vody zůstávají navzájem spojené a nepolární molekuly se nemohou rozpustit. To znamená, že tyto materiály, vyrobené z nepolárních molekul, jsou hydrofobní nebo vodoodpudivé. Mnoho tuků a olejů spadá do této kategorie. Na rozdíl od iontů, které jsou díky svému náboji vždy hydrofilní, se nepolární molekuly oddělují od vody a nemohou se rozpustit.