ไอออน Hydrophobic หรือ Hydrophilic หรือไม่?

ไอออนมีคุณสมบัติที่ชอบน้ำหรือถูกดึงดูดไปยังโมเลกุลของน้ำ เนื่องจากโมเลกุลของน้ำมีขั้ว โดยมีประจุลบที่ปลายด้านหนึ่งและมีประจุบวกที่ปลายอีกด้านหนึ่ง ปลายโมเลกุลของน้ำที่มีประจุบวกจะดึงดูดไอออนที่มีประจุลบและปลายที่มีประจุลบจะมีประจุบวก เนื่องจากไอออนถูกดึงดูดไปยังโมเลกุลของน้ำในลักษณะนี้ จึงกล่าวได้ว่าชอบน้ำ วัสดุที่ประกอบด้วยโมเลกุลที่ไม่มีขั้วมีแนวโน้มที่จะไม่ชอบน้ำหรือกันน้ำ

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

ไอออนเป็นโมเลกุลที่มีประจุบวกหรือลบ ดังนั้นจึงชอบน้ำเพราะถูกดึงดูดไปยังโมเลกุลของน้ำที่มีขั้ว ส่วนปลายของโมเลกุลน้ำที่มีอะตอมออกซิเจนจะมีประจุเป็นลบ ส่วนปลายของอะตอมไฮโดรเจนมีประจุบวก อะตอมของไฮโดรเจนที่มีประจุบวกจะดึงดูดไอออนที่มีประจุลบ และอะตอมของออกซิเจนจะดึงดูดไอออนที่มีประจุบวก โมเลกุลที่ไม่มีประจุ เช่น โมเลกุลที่ไม่มีขั้วมักจะไม่ชอบน้ำหรือขับไล่น้ำ

โมเลกุลของน้ำถูกสร้างขึ้นจากอะตอมของไฮโดรเจนสองอะตอมและอะตอมของออกซิเจนที่เชื่อมโยงกันด้วยพันธะโควาเลนต์สองขั้ว โมเลกุลเหล่านี้เรียกว่ามีขั้วเพราะประจุอยู่ที่ปลายสองด้านตรงข้ามกันของโมเลกุล อะตอมของออกซิเจนดึงดูดอิเล็กตรอนที่มีพันธะร่วมกันได้แรงกว่าอะตอมของไฮโดรเจน ดังนั้น ปลายออกซิเจนของโมเลกุลมีประจุลบในขณะที่อะตอมไฮโดรเจนสองอะตอมมีประจุบวก เรียกเก็บเงิน

ไอออนเป็นอะตอมที่ปล่อยหรือรับอิเล็กตรอนเพิ่ม ดังนั้นจึงมีประจุบวกหรือลบ พวกมันก่อตัวเป็นสารประกอบที่มีพันธะไอออนิก ซึ่งหมายความว่าไอออนที่มีประจุบวกและลบของสารประกอบจะดึงดูดกัน เมื่อสารประกอบถูกละลายในน้ำ ไอออนแต่ละตัวจะถูกดึงดูดไปยังโมเลกุลของน้ำและกลายเป็นสารละลาย พันธะไอออนิกส่งผลให้เกิดสารประกอบที่ชอบน้ำและไอออน

ตัวอย่างเช่น โพแทสเซียมคลอไรด์ KCl เป็นสารประกอบไอออนิกที่ประกอบด้วยโพแทสเซียมและคลอรีนไอออน ในน้ำ ไอออนจะละลายและแยกตัวออกเป็นโพแทสเซียมไอออนที่มีประจุบวกและคลอรีนไอออนที่มีประจุลบ ทั้งสองถูกดึงดูดไปยังโมเลกุลของน้ำและดังนั้นจึงชอบน้ำ

เนื่องจากโมเลกุลของน้ำมีขั้ว พวกมันจึงถูกดึงดูดเข้าหากัน ปลายออกซิเจนเชิงลบของโมเลกุลน้ำถูกดึงดูดไปยังอะตอมของไฮโดรเจนที่มีประจุบวก โมเลกุลของน้ำก่อให้เกิดพันธะระหว่างโมเลกุลที่ค่อนข้างอ่อนซึ่งเรียกว่าพันธะไฮโดรเจน ไอออนมีประจุที่แรงพอที่จะทำลายพันธะเหล่านี้ และโมเลกุลของขั้วอื่นๆ สามารถสร้างพันธะที่คล้ายคลึงกันกับโมเลกุลไฮโดรเจน นั่นคือเหตุผลที่อิออนและโมเลกุลของขั้วอื่น ๆ ชอบน้ำ

โมเลกุลที่ไม่มีขั้วไม่มีปลายที่มีประจุต่างกัน ดังนั้นจึงไม่สามารถทำลายพันธะไฮโดรเจนของโมเลกุลของน้ำได้ โมเลกุลของน้ำจะเกาะติดกันและโมเลกุลที่ไม่มีขั้วไม่สามารถละลายได้ ซึ่งหมายความว่าวัสดุเหล่านี้ซึ่งประกอบขึ้นจากโมเลกุลที่ไม่มีขั้วมีคุณสมบัติกันน้ำหรือกันน้ำได้ ไขมันและน้ำมันจำนวนมากจัดอยู่ในหมวดหมู่นี้ ตรงกันข้ามกับไอออนซึ่งมักจะชอบน้ำเนื่องจากมีประจุ โมเลกุลที่ไม่มีขั้วแยกตัวออกจากน้ำและไม่สามารถละลายได้