Apa și uleiul nu interacționează din cauza diferențelor de polaritate. Apa este o moleculă polară, în timp ce petrolul nu. Polaritatea apei îi conferă o tensiune superficială ridicată. Diferența de polaritate face și uleiul insolubil în apă. Săpunurile pot profita de aceste diferențe pentru a separa cele două tipuri de molecule, facilitând astfel procesul de curățare.
Polaritate
O moleculă polară are potențialul său electrostatic distribuit inegal în întreaga moleculă. Diferența rezultată în potențialul electric se numește moment dipol. O moleculă de apă este formată din doi atomi de hidrogen legați de un atom de oxigen. Atomul de oxigen exercită o forță atractivă puternică asupra electronilor din moleculă. Molecula de apă are o formă îndoită, unde sarcina negativă este concentrată în jurul atomului de oxigen și o sarcină pozitivă netă este concentrată în jurul atomilor de hidrogen. Acest lucru conferă apei un moment net dipolar. Moleculele de ulei, pe de altă parte, nu sunt polare. Nu există nicio încărcare netă în nicio locație a moleculei de ulei.
Tensiune de suprafata
Polaritatea apei îi conferă capacitatea de a forma legături de hidrogen cu alte molecule. Într-o legătură de hidrogen, dipolul de oxigen negativ atrage dipolul de hidrogen pozitiv de la o altă moleculă de apă. Legăturile rezultate sunt numite legături de hidrogen și contribuie la tensiunea superficială ridicată a apei. Pentru a modifica tensiunea superficială, puteți încălzi apa. Această tensiune superficială mai mică permite apei să pătrundă în spații mai mici decât dacă ar avea o tensiune superficială mai mare.
Solubilitate
Polaritatea relativă a două molecule se leagă direct de solubilitatea lor. În general, soluțiile implică molecule de polaritate similară. Prin urmare, uleiul este insolubil în apă. De fapt, se spune că petrolul este hidrofob sau „urăște apa”. Sarcinile nete ale unei molecule de apă nu atrag moleculele de ulei neutru și invers. Prin urmare, uleiul și apa nu se amestecă. Dacă le combinați pe cele două, veți observa că acestea creează straturi separate într-o ceașcă.
Săpunuri
Săpunurile profită de diferențele moleculare dintre apă și ulei. O parte a unei molecule de săpun este nepolară și, prin urmare, se poate amesteca cu ulei. O altă parte a unei molecule de săpun este polară și, prin urmare, poate interacționa cu moleculele de apă. Această interacțiune ajută la slăbirea tensiunii superficiale și a legăturii de hidrogen între moleculele de apă. În plus, capetele nepolare ale moleculelor de săpun vor fi atrase de moleculele nepolare de ulei și grăsime. Acest lucru creează o structură sferică numită micelă, unde moleculele de ulei sau grăsime sunt în centru, iar apa este menținută în exterior.