Co się dzieje z niepolarnymi cząsteczkami w wodzie?

Cząsteczki niepolarne nie rozpuszczają się łatwo w wodzie. Są określane jako hydrofobowe lub bojące się wody. Po umieszczeniu w środowiskach polarnych, takich jak woda, cząsteczki niepolarne sklejają się ze sobą i tworzą szczelną membranę, zapobiegając otaczaniu cząsteczki przez wodę. Wiązania wodorowe wody tworzą środowisko, które jest korzystne dla cząsteczek polarnych i nierozpuszczalne dla cząsteczek niepolarnych.

Cząsteczka wody składa się z dwóch pierwiastków: jednego atomu tlenu i dwóch atomów wodoru. Woda jest cząsteczką polarną, co oznacza, że ​​elektrony nie są równo podzielone między trzy atomy. Tlen ma wysoką elektroujemność lub lubi elektrony, co sprawia, że ​​końcówka tlenu cząsteczki wody jest nieco ujemna, a wodór nieco dodatnia. Na przykład jony, takie jak sól kuchenna (NaCl), łatwo rozpuszczają się w wodzie, ponieważ jony dodatnie są przyciągane do ujemnego tlenu, a jony ujemne do dodatnich wodorów. Woda jest cząsteczką polarną, a więc rozpuszczalnikiem polarnym.

Cząsteczki niepolarne są hydrofobowe; „hydro-” oznacza wodę, a „-fobiczny” oznacza strach. Cząsteczki niepolarne boją się wody i nie rozpuszczają się łatwo w wodzie. Cząsteczki te mają niepolarne wiązania kowalencyjne lub polarne wiązania kowalencyjne, z których oba dzielą równo swoje elektrony między związanymi elementami. Wspólne elektrony utrudniają odciągnięcie elektronów przez właściwości tlenu, które lubią elektrony. Dzięki temu cząsteczki są mocne i stabilne i nie rozpadają się łatwo.

Wiązania wodorowe wody wpływają na właściwości cząsteczek niepolarnych, takich jak węgiel i wodór, w wodzie. Ponieważ cząsteczki niepolarne nie rozpuszczają się łatwo w wodzie i są hydrofobowe, ściskają się. W ten sposób powstają błony komórkowe – bojące się wody części molekuł skierowane są w tym samym kierunku i ściskają się razem, aby woda nie dotknęła ich. Woda nie może przedostać się przez membranę.

Łatwo znaleźć przykłady niepolarnych cząsteczek umieszczanych w wodzie, zwłaszcza w kuchni. Wymieszaj olej roślinny z barwnikiem spożywczym i wlej go do wody w przezroczystym kubku. Olej i woda nie mieszają się, ponieważ woda jest polarna, a olej niepolarny. Cząsteczki niepolarne tworzą membranę między wodą a olejem. Zwróć uwagę, jak krople oleju w wodzie tworzą w połowie krople, blokując ich wnętrze przed wodą. Jednak barwnik spożywczy powoli przedostaje się z oleju do wody, wykazując płynność w błonie, jeśli cząsteczki są polarne, tak jak barwnik spożywczy.