Kaj se zgodi z nepolarnimi molekulami v vodi?

Nepolarne molekule se v vodi ne raztopijo zlahka. Opisani so kot hidrofobni ali strašljivi pred vodo. Ko se nepolarne molekule dajo v polarna okolja, kot je voda, držijo skupaj in tvorijo tesno membrano, ki preprečuje, da bi voda obkrožala molekulo. Vodikove vodikove vezi ustvarjajo okolje, ki je ugodno za polarne molekule in netopno za nepolarne molekule.

Molekula vode je sestavljena iz dveh elementov: enega atoma kisika in dveh atomov vodika. Voda je polarna molekula, kar pomeni, da se elektroni med tremi atomi ne delijo enako. Kisik ima visoko elektronegativnost ali ljubezen do elektronov, zaradi česar je kisikov konec molekule vode nekoliko negativen, vodik pa nekoliko pozitiven. Na primer, ioni, kot je kuhinjska sol (NaCl), se v vodi zlahka raztopijo, ker se pozitivni ioni vlečejo v negativni kisik, negativni ioni pa v pozitveni vodik. Voda je polarna molekula, torej polarno topilo.

Nepolarne molekule so hidrofobne; "hidro-" pomeni vodo, "-fobičen" pa strah. Nepolarne molekule se bojijo vode in se v vodi ne raztopijo zlahka. Te molekule imajo nepolarne kovalentne vezi ali polarne kovalentne vezi, ki si enakomerno delijo svoje elektrone med vezanimi elementi. Elektroni, ki ljubijo kisik, zaradi skupnih elektronov otežujejo odvajanje elektronov. Tako so molekule močne in stabilne ter se ne razgradijo zlahka.

Vodikove vodikove vezi vplivajo na lastnosti nepolarnih molekul, tistih z ogljikom in vodikom, v vodi. Ker se nepolarne molekule v vodi ne raztopijo enostavno in so hidrofobne, se stisnejo skupaj. Tako nastanejo celične membrane - vsi deli molekul, ki se bojijo vode, so obrnjeni v isto smer in se stisnejo, da se voda ne dotakne. Voda ne more priti skozi membrano.

Primere nepolarnih molekul, ki jih damo v vodo, zlahka najdemo, zlasti v kuhinji. Zmešajte rastlinsko olje z barvilom za hrano in ga v prozorno skodelico prelijte na vodo. Olje in voda se ne mešata, ker je voda polarna, olje pa nepolarno. Nepolarne molekule tvorijo membrano med vodo in oljem. Opazite, kako kapljice olja v vodi na polovici tvorijo kapljice in blokirajo notranjost vode. Vendar barvilo za živila počasi izstopa iz olja v vodo in dokazuje tekočino v membrani, če so molekule polarne, kot je barva za živila.