Apolaire moleculen lossen niet gemakkelijk op in water. Ze worden beschreven als hydrofoob of watervrezend. Wanneer ze in polaire omgevingen, zoals water, worden geplaatst, plakken niet-polaire moleculen aan elkaar en vormen een strak membraan, waardoor wordt voorkomen dat water het molecuul omringt. De waterstofbruggen van water creëren een omgeving die gunstig is voor polaire moleculen en onoplosbaar voor niet-polaire moleculen.
Eigenschappen van water
Een watermolecuul bestaat uit twee elementen: één zuurstofatoom en twee waterstofatomen. Water is een polair molecuul, wat betekent dat de elektronen niet gelijk verdeeld zijn tussen de drie atomen. Zuurstof heeft een hoge elektronegativiteit, of elektronenminnend, waardoor het zuurstofuiteinde van een watermolecuul enigszins negatief is en het waterstofuiteinde enigszins positief. Ionen, zoals keukenzout (NaCl), lossen bijvoorbeeld gemakkelijk op in water omdat de positieve ionen naar de negatieve zuurstof worden getrokken en de negatieve ionen naar de positieve waterstofatomen. Water is een polair molecuul, dus een polair oplosmiddel.
Niet-polaire moleculen
Apolaire moleculen zijn hydrofoob; "hydro-" betekent water en "-fobisch" betekent angst. Niet-polaire moleculen zijn bang voor water en lossen niet gemakkelijk op in water. Deze moleculen hebben niet-polaire covalente bindingen of polaire covalente bindingen, die beide hun elektronen gelijkelijk delen tussen de gebonden elementen. De gedeelde elektronen maken het moeilijk voor de elektronen om weggetrokken te worden door de elektronenminnende eigenschappen van zuurstof. De moleculen zijn dus sterk en stabiel en vallen niet gemakkelijk uit elkaar.
Effecten van waterstofbruggen
De waterstofbruggen van water beïnvloeden de eigenschappen van niet-polaire moleculen, die met koolstof en waterstof, in water. Omdat niet-polaire moleculen niet gemakkelijk oplossen in water en hydrofoob zijn, worden ze samengeperst. Dit is hoe celmembranen worden gevormd - de watervrezende delen van de moleculen kijken allemaal in dezelfde richting en knijpen samen om te voorkomen dat water ze raakt. Het water kan niet door het membraan komen.
Voorbeeld
Voorbeelden van niet-polaire moleculen die in water worden gedaan, zijn gemakkelijk te vinden, vooral in de keuken. Meng plantaardige olie met kleurstof en giet het op water in een doorzichtige beker. De olie en het water mengen niet omdat water polair is en olie niet-polair. De niet-polaire moleculen vormen een membraan tussen het water en de olie. Merk op hoe oliedruppels in het water in halve vorm vallen, waardoor hun binnenkant van het water wordt geblokkeerd. De voedselkleurstof komt echter langzaam uit de olie in het water, wat de vloeibaarheid in het membraan aantoont als de moleculen polair zijn, zoals voedselkleuring.
