Ioner er hydrofile eller tiltrekkes av vannmolekyler fordi vannmolekylene er polare, med en negativ ladning i den ene enden og en positiv ladning i den andre enden. Den positivt ladede enden av vannmolekylet tiltrekker seg negativt ladede ioner og den negativt ladede enden positivt ladede ioner. Fordi ioner blir tiltrukket av vannmolekylene på denne måten, sies de å være hydrofile. Materialer som består av ikke-polære molekyler har en tendens til å være hydrofobe eller vannavstøtende.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Ioner er positivt eller negativt ladede molekyler og er derfor hydrofile fordi de tiltrekkes av polarladede vannmolekyler. Enden av vannmolekylet med oksygenatomet er negativt ladet mens hydrogenatomenden er positivt ladet. De positivt ladede hydrogenatomene tiltrekker seg negativt ladede ioner og oksygenatomet tiltrekker seg positivt ladede ioner. Molekyler uten ladninger som ikke-polære molekyler har en tendens til å være hydrofobe eller frastøte vann.
Ioner og polare molekyler
Et vannmolekyl er dannet av to hydrogenatomer og et oksygenatom bundet av to polare kovalente bindinger. Disse molekylene kalles polare fordi ladningene er i de to motsatte endene av molekylet. Oksygenatomet tiltrekker de delte bindingselektronene sterkere enn hydrogenatomene oksygenenden av molekylet er negativt ladet mens de to hydrogenatomene er positivt ladet.
Ioner er atomer som har gitt opp eller mottatt ekstra elektroner og derfor har positive eller negative ladninger. De danner forbindelser med ioniske bindinger, noe som betyr at de positive og negativt ladede ionene av forbindelsen tiltrekker hverandre. Når forbindelsen er oppløst i vann, tiltrekkes hvert ion av vannmolekylene og går i oppløsning. De ioniske bindingene resulterer i hydrofile forbindelser og ioner.
For eksempel er kaliumklorid, KCl, en ionisk forbindelse som består av kalium- og klorioner. I vann oppløses ionene og dissosieres i positivt ladede kaliumioner og negativt ladede klorioner. Begge tiltrekkes av vannmolekylene og er derfor hydrofile.
Hydrofobe molekyler
Fordi vannmolekyler er polare, tiltrekkes de av hverandre. Den negative oksygenenden av vannmolekylet tiltrekkes av et av de positivt ladede hydrogenatomene. Vannmolekylene danner relativt svake intermolekylære bindinger kalt hydrogenbindinger. Ioner har en sterk nok ladning til å bryte disse bindingene, og andre polare molekyler kan danne lignende bindinger med hydrogenmolekyler. Derfor er ioner og andre polare molekyler hydrofile.
Ikke-polare molekyler har ikke ulikt ladede ender og kan derfor ikke bryte vannbindingen til vannmolekylene. Vannmolekylene holder seg bundet til hverandre, og de ikke-polare molekylene kan ikke oppløses. Dette betyr at disse materialene, som består av ikke-polare molekyler, er hydrofobe eller vannavstøtende. Mange fettstoffer og oljer faller inn i denne kategorien. I motsetning til ioner, som alltid er hydrofile på grunn av deres ladning, skiller de ikke-polare molekylene seg fra vann og kan ikke oppløses.