Ióny sú hydrofilné alebo priťahované k molekulám vody, pretože molekuly vody sú polárne, s negatívnym nábojom na jednom konci a pozitívnym nábojom na druhom konci. Kladne nabitý koniec molekuly vody priťahuje negatívne nabité ióny a záporne nabitý koniec kladne nabité ióny. Pretože ióny sú týmto spôsobom priťahované k molekulám vody, hovorí sa o nich, že sú hydrofilné. Materiály vyrobené z nepolárnych molekúl bývajú hydrofóbne alebo vodoodpudivé.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Ióny sú kladne alebo záporne nabité molekuly, a preto sú hydrofilné, pretože sú priťahované molekulami vody s pólovým nábojom. Koniec molekuly vody s atómom kyslíka je záporne nabitý, zatiaľ čo koniec atómu vodíka je kladne nabitý. Kladne nabité atómy vodíka priťahujú negatívne nabité ióny a atóm kyslíka priťahuje kladne nabité ióny. Molekuly bez akýchkoľvek nábojov, ako sú nepolárne molekuly, bývajú hydrofóbne alebo odpudzujú vodu.
Ióny a polárne molekuly
Molekula vody je tvorená z dvoch atómov vodíka a atómu kyslíka spojených dvoma polárnymi kovalentnými väzbami. Tieto molekuly sa nazývajú polárne, pretože náboje sú na dvoch protiľahlých koncoch molekuly. Atóm kyslíka priťahuje zdieľané väzbové elektróny silnejšie ako atómy vodíka, takže kyslíkový koniec molekuly je negatívne nabitý, zatiaľ čo dva atómy vodíka sú pozitívne spoplatnené.
Ióny sú atómy, ktoré sa vzdali alebo dostali ďalšie elektróny, a preto majú kladné alebo záporné náboje. Tvoria zlúčeniny s iónovými väzbami, čo znamená, že kladne a záporne nabité ióny zlúčeniny sa navzájom lákajú. Keď je zlúčenina rozpustená vo vode, každý ión je priťahovaný k molekulám vody a prechádza do roztoku. Výsledkom iónových väzieb sú hydrofilné zlúčeniny a ióny.
Napríklad chlorid draselný, KCl, je iónová zlúčenina vyrobená z iónov draslíka a chlóru. Vo vode sa ióny rozpúšťajú a disociujú na kladne nabité ióny draslíka a záporne nabité ióny chlóru. Oba sú priťahované molekulami vody, a preto sú hydrofilné.
Hydrofóbne molekuly
Pretože molekuly vody sú polárne, priťahujú sa navzájom. Negatívny koniec kyslíka v molekule vody je priťahovaný k jednému z kladne nabitých atómov vodíka. Molekuly vody tvoria porovnateľne slabé medzimolekulové väzby, ktoré sa nazývajú vodíkové väzby. Ióny majú dostatočne silný náboj na to, aby tieto väzby prerušili, a ďalšie polárne molekuly môžu vytvárať podobné väzby s molekulami vodíka. Preto sú ióny a ďalšie polárne molekuly hydrofilné.
Nepolárne molekuly nemajú rôzne nabité konce, a preto nemôžu porušiť vodíkové väzby molekúl vody. Molekuly vody zostávajú navzájom spojené a nepolárne molekuly sa nemôžu rozpustiť. To znamená, že tieto materiály vyrobené z nepolárnych molekúl sú hydrofóbne alebo vodoodpudivé. Mnoho tukov a olejov patrí do tejto kategórie. Na rozdiel od iónov, ktoré sú vďaka svojmu náboju vždy hydrofilné, sa nepolárne molekuly oddeľujú od vody a nemôžu sa rozpúšťať.