Mis juhtub mittepolaarsete molekulidega vees?

Mittepolaarsed molekulid ei lahustu vees kergesti. Neid kirjeldatakse kui hüdrofoobseid või vett kartvaid. Polaarsetes keskkondades, näiteks vees, jäävad mittepolaarsed molekulid kokku ja moodustavad tiheda membraani, takistades vee molekuli ümbritsemist. Vee vesiniksidemed loovad polaarmolekulidele soodsa ja mittepolaarsete molekulide jaoks lahustumatu keskkonna.

Veemolekul koosneb kahest elemendist: ühest hapnikuaatomist ja kahest vesinikuaatomist. Vesi on polaarmolekul, see tähendab, et elektronid ei jagune kolme aatomi vahel võrdselt. Hapnik on suure elektronegatiivsusega ehk elektrone armastav, mis muudab veemolekuli hapnikuotsa veidi negatiivseks ja hürogeenilõpuks veidi positiivseks. Näiteks ioonid, näiteks lauasool (NaCl), lahustuvad vees kergesti, kuna positiivsed ioonid tõmbuvad negatiivse hapniku poole ja negatiivsed ioonid vesinike saamiseks. Vesi on polaarne molekul, seega polaarne lahusti.

Mittepolaarsed molekulid on hüdrofoobsed; "hüdro-" tähendab vett ja "-foobne" tähendab hirmu. Mittepolaarne molekul kardab vett ja ei lahustu vees kergesti. Nendel molekulidel on mittepolaarsed kovalentsed sidemed või polaarsed kovalentsed sidemed, mis mõlemad jagavad oma elektrone ühendatud elementide vahel võrdselt. Ühised elektronid raskendavad hapniku elektrone armastavate omaduste abil elektronide eemaldumist. Seega on molekulid tugevad ja stabiilsed ega lagune kergesti.

Vee vesiniksidemed mõjutavad mittepolaarsete, süsiniku ja vesiniku molekulide omadusi vees. Kuna mittepolaarsed molekulid ei lahustu vees kergesti ja on hüdrofoobsed, pigistatakse need kokku. Nii tekivad rakumembraanid - molekulide vett kartvad osad on kõik ühes suunas ja pigistuvad kokku, et vesi neid ei puudutaks. Vesi ei pääse membraanist läbi.

Mittepolaarsete molekulide vette lisamise näiteid on lihtne leida, eriti köögis. Segage taimeõli toiduvärvidega ja valage see selge tassi veega peale. Õli ja vesi ei segune, kuna vesi on polaarne ja õli on mittepolaarne. Mittepolaarsed molekulid moodustavad vee ja õli vahel membraani. Pange tähele, kuidas õli tilgad vees moodustavad tilgad, blokeerides nende siseküljed veest. Toiduvärv pääseb aga aeglaselt välja õlist vette, näidates membraani voolavust, kui molekulid on polaarsed nagu toiduvärvid.