Ionii sunt hidrofili sau atrași de moleculele de apă, deoarece moleculele de apă sunt polare, cu o sarcină negativă la un capăt și o sarcină pozitivă la celălalt capăt. Capătul încărcat pozitiv al moleculei de apă atrage ioni încărcați negativ și capătul încărcat negativ ioni încărcați pozitiv. Deoarece ionii sunt atrași de moleculele de apă în acest fel, se spune că sunt hidrofili. Materialele formate din molecule nepolare tind să fie hidrofobe sau respingătoare de apă.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Ionii sunt molecule încărcate pozitiv sau negativ și, prin urmare, sunt hidrofile, deoarece sunt atrași de moleculele de apă încărcate polar. Capătul moleculei de apă cu atomul de oxigen este încărcat negativ, în timp ce capătul atomului de hidrogen este încărcat pozitiv. Atomii de hidrogen încărcați pozitiv atrag ioni încărcați negativ, iar atomul de oxigen atrage ioni încărcați pozitiv. Moleculele fără sarcini, cum ar fi moleculele nepolare, tind să fie hidrofobe sau să respingă apa.
Ioni și molecule polare
O moleculă de apă este formată din doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen legat prin două legături covalente polare. Aceste molecule sunt numite polare, deoarece sarcinile sunt la cele două capete opuse ale moleculei. Atomul de oxigen atrage electronii care leagă mai mult decât atomii de hidrogen, deci capătul de oxigen al moleculei este încărcat negativ în timp ce cei doi atomi de hidrogen sunt pozitivi taxat.
Ionii sunt atomi care au renunțat sau au primit electroni suplimentari și, prin urmare, au sarcini pozitive sau negative. Aceștia formează compuși cu legături ionice, adică ionii încărcați pozitiv și negativ ai compusului se atrag reciproc. Când compusul este dizolvat în apă, fiecare ion este atras de moleculele de apă și intră în soluție. Legăturile ionice au ca rezultat compuși hidrofili și ioni.
De exemplu, clorura de potasiu, KCl, este un compus ionic alcătuit din ioni de potasiu și clor. În apă, ionii se dizolvă și se disociază în ioni de potasiu încărcați pozitiv și ioni de clor încărcați negativ. Ambele sunt atrase de moleculele de apă și, prin urmare, sunt hidrofile.
Molecule hidrofobe
Deoarece moleculele de apă sunt polare, ele sunt atrase una de cealaltă. Capătul negativ de oxigen al moleculei de apă este atras de unul dintre atomii de hidrogen încărcați pozitiv. Moleculele de apă formează legături intermoleculare relativ slabe numite legături de hidrogen. Ionii au o sarcină suficient de puternică pentru a rupe aceste legături, iar alte molecule polare pot forma legături similare cu moleculele de hidrogen. De aceea ionii și alte molecule polare sunt hidrofile.
Moleculele nepolare nu au capete încărcate diferit și, prin urmare, nu pot rupe legăturile de hidrogen ale moleculelor de apă. Moleculele de apă rămân legate între ele și moleculele nepolare nu se pot dizolva. Aceasta înseamnă că aceste materiale, alcătuite din molecule nepolare, sunt hidrofobe sau hidrofuge. Multe grăsimi și uleiuri se încadrează în această categorie. Contrar ionilor, care sunt întotdeauna hidrofili datorită încărcării lor, moleculele nepolare se separă de apă și nu se pot dizolva.