Ion bersifat hidrofilik atau tertarik pada molekul air karena molekul air bersifat polar, dengan muatan negatif di satu ujung dan muatan positif di ujung lainnya. Ujung molekul air bermuatan positif menarik ion bermuatan negatif dan ujung bermuatan negatif ion bermuatan positif. Karena ion tertarik ke molekul air dengan cara ini, mereka dikatakan hidrofilik. Bahan yang terdiri dari molekul non-polar cenderung bersifat hidrofobik atau menolak air.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Ion adalah molekul bermuatan positif atau negatif dan karena itu bersifat hidrofilik karena mereka tertarik pada molekul air yang bermuatan polar. Ujung molekul air dengan atom oksigen bermuatan negatif sedangkan ujung atom hidrogen bermuatan positif. Atom hidrogen bermuatan positif menarik ion bermuatan negatif dan atom oksigen menarik ion bermuatan positif. Molekul tanpa muatan seperti molekul non-polar cenderung bersifat hidrofobik atau menolak air.
Ion dan Molekul Polar
Molekul air terbentuk dari dua atom hidrogen dan satu atom oksigen yang dihubungkan oleh dua ikatan kovalen polar. Molekul-molekul ini disebut polar karena muatan berada di dua ujung molekul yang berlawanan. Atom oksigen menarik elektron ikatan bersama lebih kuat daripada atom hidrogen, jadi ujung oksigen molekul bermuatan negatif sedangkan dua atom hidrogen bermuatan positif dibebankan.
Ion adalah atom yang telah melepaskan atau menerima elektron ekstra dan karena itu memiliki muatan positif atau negatif. Mereka membentuk senyawa dengan ikatan ion, yang berarti ion bermuatan positif dan negatif dari senyawa saling tarik-menarik. Ketika senyawa dilarutkan dalam air, setiap ion tertarik ke molekul air dan masuk ke dalam larutan. Ikatan ion menghasilkan senyawa dan ion hidrofilik.
Misalnya, kalium klorida, KCl, adalah senyawa ionik yang terdiri dari ion kalium dan klor. Dalam air, ion-ion larut dan berdisosiasi menjadi ion kalium bermuatan positif dan ion klorin bermuatan negatif. Keduanya tertarik pada molekul air dan karena itu hidrofilik.
Molekul Hidrofobik
Karena molekul air bersifat polar, mereka saling tertarik. Ujung oksigen negatif dari molekul air tertarik ke salah satu atom hidrogen yang bermuatan positif. Molekul air membentuk ikatan antarmolekul yang relatif lemah yang disebut ikatan hidrogen. Ion memiliki muatan yang cukup kuat untuk memutuskan ikatan ini dan molekul polar lainnya dapat membentuk ikatan serupa dengan molekul hidrogen. Itulah sebabnya ion dan molekul polar lainnya bersifat hidrofilik.
Molekul non-polar tidak memiliki ujung yang bermuatan berbeda sehingga tidak dapat memutuskan ikatan hidrogen dari molekul air. Molekul air tetap terikat satu sama lain dan molekul non-polar tidak dapat larut. Ini berarti bahan-bahan ini, yang terdiri dari molekul non-polar, bersifat hidrofobik atau anti air. Banyak lemak dan minyak termasuk dalam kategori ini. Berlawanan dengan ion, yang selalu hidrofilik karena muatannya, molekul non-polar terpisah dari air dan tidak dapat larut.