Неполярные молекулы плохо растворяются в воде. Их называют гидрофобными или водобоязненными. При помещении в полярную среду, такую как вода, неполярные молекулы слипаются и образуют плотную мембрану, не позволяющую воде окружать молекулу. Водородные связи воды создают среду, которая благоприятна для полярных молекул и нерастворима для неполярных молекул.
Свойства воды
Молекула воды состоит из двух элементов: одного атома кислорода и двух атомов водорода. Вода - полярная молекула, а это означает, что электроны не распределяются поровну между тремя атомами. Кислород имеет высокую электроотрицательность или электронолюбивость, что делает кислородный конец молекулы воды слегка отрицательным, а водородный - слегка положительным. Например, ионы, такие как поваренная соль (NaCl), легко растворяются в воде, потому что положительные ионы притягиваются к отрицательному кислороду, а отрицательные ионы - к положительным атомам водорода. Вода - полярная молекула, следовательно, полярный растворитель.
Неполярные молекулы
Неполярные молекулы гидрофобны; «гидро-» означает воду, а «-фобия» означает страх. Неполярные молекулы боятся воды и плохо растворяются в воде. Эти молекулы имеют неполярные ковалентные связи или полярные ковалентные связи, обе из которых делят свои электроны поровну между связанными элементами. Общие электроны затрудняют отвод электронов за счет электронолюбивых свойств кислорода. Таким образом, молекулы сильны и стабильны и не распадаются легко.
Эффекты водородных связей
Водородные связи воды влияют на свойства неполярных молекул, содержащих углерод и водород, в воде. Поскольку неполярные молекулы с трудом растворяются в воде и являются гидрофобными, они сжимаются вместе. Так формируются клеточные мембраны - водобоязненные части молекул обращены в одном направлении и сжимаются, чтобы вода не соприкасалась с ними. Вода не может пройти через мембрану.
Пример
Примеры неполярных молекул, помещаемых в воду, легко найти, особенно на кухне. Смешайте растительное масло с пищевым красителем и залейте его водой в прозрачной чашке. Масло и вода не смешиваются, потому что вода полярна, а масло неполярно. Неполярные молекулы образуют мембрану между водой и маслом. Обратите внимание, как масляные капли в водной половине образуют капли, закрывая их внутренности от воды. Однако пищевой краситель медленно выходит из масла в воду, демонстрируя текучесть мембраны, если молекулы полярны, как пищевой краситель.