Čo sa stane s nepolárnymi molekulami vo vode?

Nepolárne molekuly sa vo vode nerozpúšťajú ľahko. Sú popisované ako hydrofóbne alebo obávajúce sa vody. Pri umiestnení do polárneho prostredia, napríklad do vody, sa nepolárne molekuly zlepia a vytvoria pevnú membránu, ktorá bráni vode v obklopení molekuly. Vodíkové väzby vody vytvárajú prostredie priaznivé pre polárne molekuly a nerozpustné pre nepolárne molekuly.

Molekula vody sa skladá z dvoch prvkov: jedného atómu kyslíka a dvoch atómov vodíka. Voda je polárna molekula, čo znamená, že elektróny nie sú rozdelené rovnakým dielom medzi tieto tri atómy. Kyslík má vysokú elektronegativitu alebo je milujúci elektróny, vďaka čomu je kyslíkový koniec molekuly vody mierne negatívny a koniec vodíka mierne pozitívny. Napríklad ióny, ako napríklad kuchynská soľ (NaCl), sa ľahko rozpúšťajú vo vode, pretože pozitívne ióny sú priťahované k negatívnemu kyslíku a negatívne ióny vytvárajú pozitívny vodík. Voda je polárna molekula, teda polárne rozpúšťadlo.

Nepolárne molekuly sú hydrofóbne; „hydro-“ znamená vodu a „-fóbny“ znamená strach. Nepolárna molekula sa bojí vody a vo vode sa ľahko nerozpúšťa. Tieto molekuly majú nepolárne kovalentné väzby alebo polárne kovalentné väzby, pričom obe zdieľajú svoje elektróny rovnako medzi viazanými prvkami. Zdieľané elektróny sťažujú ich odťahovanie vlastnosťami milujúcimi elektróny kyslíka. Molekuly sú teda silné a stabilné a nerozpadajú sa ľahko.

Vodíkové väzby vody ovplyvňujú vlastnosti nepolárnych molekúl vo vode s uhlíkom a vodíkom. Pretože nepolárne molekuly sa ľahko nerozpúšťajú vo vode a sú hydrofóbne, stláčajú sa spolu. Takto vznikajú bunkové membrány - všetky molekuly, ktoré sa obávajú vody, smerujú rovnakým smerom a stlačia sa, aby sa ich voda nedotkla. Voda sa nemôže dostať cez membránu.

Príklady nepolárnych molekúl vložených do vody sa dajú ľahko nájsť, najmä v kuchyni. Zmiešajte rastlinný olej s potravinárskym farbivom a nalejte ho na vodu v priehľadnom pohári. Olej a voda sa nemiešajú, pretože voda je polárna a olej nepolárny. Nepolárne molekuly tvoria membránu medzi vodou a olejom. Všimnite si, ako kvapky oleja vo vode napoly tvoria kvapky a blokujú tak ich vnútro z vody. Potravinové farbivo však pomaly prechádza z oleja do vody, čo demonštruje tekutosť v membráne, ak sú molekuly polárne, ako potravinárske farbivo.