Mitä tapahtuu ei-polaaristen molekyylien kanssa vedessä?

Ei-polaariset molekyylit eivät liukene helposti veteen. Niitä kuvataan hydrofobisiksi tai vettä pelkäviksi. Polaarisissa ympäristöissä, kuten vedessä, ei-polaariset molekyylit tarttuvat yhteen ja muodostavat tiukan kalvon estäen vettä ympäröimästä molekyyliä. Veden vetysidokset luovat ympäristön, joka on suotuisa polaarimolekyyleille ja liukenematon ei-polaarimolekyyleille.

Vesimolekyyli koostuu kahdesta elementistä: yhdestä happiatomista ja kahdesta vetyatomista. Vesi on polaarimolekyyli, mikä tarkoittaa, että elektronit eivät ole jakautuneet tasaisesti kolmen atomin välillä. Hapella on suuri elektronegatiivisuus eli elektroneja rakastava, mikä tekee vesimolekyylin happipäästä hieman negatiivisen ja hyrogeenipää hieman positiivisen. Esimerkiksi ionit, kuten pöytäsuola (NaCl), liukenevat helposti veteen, koska positiiviset ionit vetävät negatiiviseen happeen ja negatiiviset ionit positiivisiin vetyihin. Vesi on polaarimolekyyli, siis polaarinen liuotin.

Ei-polaariset molekyylit ovat hydrofobisia; "hydro-" tarkoittaa vettä ja "-fobinen" tarkoittaa pelkoa. Ei-polaariset molekyylit pelkäävät vettä eivätkä liukene helposti veteen. Näillä molekyyleillä on ei-polaarisia kovalenttisia sidoksia tai polaarisia kovalenttisia sidoksia, jotka molemmat jakavat elektroninsa yhtäläisesti sitoutuneiden elementtien välillä. Jaetut elektronit vaikeuttavat elektronien vetämistä pois hapen elektronia rakastavista ominaisuuksista. Siten molekyylit ovat vahvoja ja stabiileja eivätkä hajoa helposti.

Veden vetysidokset vaikuttavat ei-polaaristen, hiiltä ja vetyä sisältävien molekyylien ominaisuuksiin vedessä. Koska ei-polaariset molekyylit eivät liukene helposti veteen ja ovat hydrofobisia, ne puristuvat yhteen. Näin solukalvot muodostuvat - molekyylien vettä pelkäävät osat ovat kaikki samaan suuntaan ja puristuvat yhteen estääkseen veden koskemasta niihin. Vesi ei pääse kalvon läpi.

Esimerkkejä epäpolaarisista molekyyleistä, jotka laitetaan veteen, löytyy helposti, etenkin keittiöstä. Sekoita kasviöljy elintarvikeväriaineisiin ja kaada se veden päälle kirkkaassa kupissa. Öljy ja vesi eivät sekoita, koska vesi on polaarista ja öljy ei-polaarista. Ei-polaariset molekyylit muodostavat kalvon veden ja öljyn välille. Huomaa, kuinka öljypisarat vedessä puoliksi muodostavat pisaroita, jotka estävät niiden sisäosan vedestä. Ruokaväriaine tunkeutuu kuitenkin hitaasti öljystä veteen, mikä osoittaa kalvon juoksevuuden, jos molekyylit ovat polaarisia, kuten ruokaväri.