Olejové skvrny a salátové dresinky ukazují důležitou vědeckou lekci: Olej a voda se nemísí. Důvody tohoto jevu se týkají nejmenších částic, které tvoří každou z těchto látek. Molekulární struktura vody a oleje určuje způsob jejich vzájemné interakce. Na rozdíl od všeobecného přesvědčení se ropa a voda navzájem neodpuzují. Pohled na jejich nejzákladnější vlastnosti ukazuje, proč se oddělují.
Polarita a nepolarita molekul
Interakce vody a oleje je výsledkem elektrického náboje molekul vody. Molekula vody obsahuje dva atomy vodíku a jeden atom kyslíku, proto má vědecký název „H20“. Atomy vodíku emitují a kladný elektrický náboj na jednom konci molekuly a atomy kyslíku uvolňují záporný elektrický náboj na druhém konci boční. Z tohoto důvodu vědci označují molekuly vody jako „polární“. Molekuly oleje neobsahují náboj, což znamená, že jsou nepolární.
Přitahování molekul
Atomy se záporným nábojem přitahují ty, které mají kladný náboj. Záporně nabitý atom kyslíku na konci jedné molekuly vody tedy přitahuje kladně nabité atomy vodíku na konci druhé. Vytvářejí spojení zvané „vodíková vazba“. Vzhledem k elektrickému náboji molekul vody vykazují molekuly oleje silnější přitažlivost k vodě než k jiným molekulám oleje. To je důvod, proč má olej tendenci vytvářet tenký film, když padá v malém množství na vodu. Molekuly oleje se snaží rozprostřít, aby se připojily k vodě, místo aby vytvořily těsnou kouli molekul oleje připojených k sobě navzájem.
Molekuly vody drží pohromadě
Vzhledem ke své polaritě mají molekuly vody k sobě silnější přitažlivost než k molekulám oleje. Molekuly oleje se snaží připojit k vodě, ale vodíkové vazby spojující molekuly vody zůstávají příliš silné na to, aby je dovnitř pustily. Pokud se olej vytáhne přes povrch vody, natáhne se na vrstvu o tloušťce jedné molekuly, protože každá molekula oleje se pokouší připojit k vodě. Při protřepání ve vodě se molekuly oleje formují do samostatných koulí, protože vazby, které drží molekuly vody pohromadě, se snadno nerozbijí a nepropustí je.
Proč olej plave ve vodě
Vzhledem k tomu, že molekuly vody nepropustí molekuly oleje vzájemnými vazbami, bude olej vytlačován ze středu vody. Nenájdete sklenici vody s olejem umístěnou uprostřed - molekuly vody se nerozdělí, aby umožnily tento scénář. Molekuly vody vykazují vyšší hustotu než molekuly oleje, což znamená, že váží více. Protože je lehčí, olej stoupá nahoru. Za stálého míchání se olej a voda vždy znovu oddělí a olej je nahoře.