เกิดอะไรขึ้นกับโมเลกุลที่ไม่มีขั้วในน้ำ?

โมเลกุลที่ไม่มีขั้วไม่ละลายได้ง่ายในน้ำ พวกเขาถูกอธิบายว่าไม่ชอบน้ำหรือกลัวน้ำ เมื่อใส่ในสภาพแวดล้อมที่มีขั้ว เช่น น้ำ โมเลกุลที่ไม่มีขั้วจะเกาะติดกันและสร้างเมมเบรนที่แน่นหนา ป้องกันไม่ให้น้ำรอบโมเลกุล พันธะไฮโดรเจนของน้ำสร้างสภาพแวดล้อมที่ดีสำหรับโมเลกุลที่มีขั้วและไม่ละลายน้ำสำหรับโมเลกุลที่ไม่มีขั้ว

โมเลกุลของน้ำประกอบด้วยสององค์ประกอบ: หนึ่งอะตอมออกซิเจนและสองอะตอมของไฮโดรเจน น้ำเป็นโมเลกุลที่มีขั้ว ซึ่งหมายความว่าอิเล็กตรอนจะไม่ถูกแบ่งอย่างเท่าเทียมกันระหว่างอะตอมทั้งสาม ออกซิเจนมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูงหรือรักอิเล็กตรอน ทำให้ปลายออกซิเจนของโมเลกุลน้ำเป็นลบเล็กน้อยและไฮโดรเจนมีขั้วบวกเล็กน้อย ตัวอย่างเช่น ไอออน เช่น เกลือแกง (NaCl) ละลายได้ง่ายในน้ำ เนื่องจากไอออนบวกจะถูกดึงไปยังออกซิเจนเชิงลบและไอออนลบไปยังไฮโดรเจนที่เป็นบวก น้ำเป็นโมเลกุลที่มีขั้ว จึงเป็นตัวทำละลายที่มีขั้ว

โมเลกุลที่ไม่มีขั้วนั้นไม่ชอบน้ำ "hydro-" หมายถึงน้ำและ "-phobic" หมายถึงความกลัว โมเลกุลที่ไม่มีขั้วเป็นน้ำที่กลัวและไม่ละลายในน้ำได้ง่าย โมเลกุลเหล่านี้มีพันธะโควาเลนต์แบบไม่มีขั้วหรือพันธะโควาเลนต์แบบมีขั้ว ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ใช้อิเล็กตรอนร่วมกันอย่างเท่าเทียมกันระหว่างธาตุที่ถูกผูกมัด อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันทำให้ยากที่อิเล็กตรอนจะถูกดึงออกไปโดยคุณสมบัติรักอิเล็กตรอนของออกซิเจน ดังนั้นโมเลกุลจึงแข็งแรงและเสถียรและไม่แตกหักง่าย

พันธะไฮโดรเจนของน้ำส่งผลต่อคุณสมบัติของโมเลกุลที่ไม่มีขั้ว ซึ่งประกอบด้วยคาร์บอนและไฮโดรเจนในน้ำ เนื่องจากโมเลกุลที่ไม่มีขั้วไม่สามารถละลายในน้ำได้ง่ายและไม่ชอบน้ำ พวกมันจึงถูกบีบเข้าด้วยกัน นี่คือวิธีที่เยื่อหุ้มเซลล์ก่อตัวขึ้น - ส่วนที่กลัวน้ำของโมเลกุลทั้งหมดหันไปทางเดียวกันและบีบเข้าหากันเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำสัมผัสพวกมัน น้ำไม่สามารถผ่านเมมเบรนได้

ตัวอย่างของโมเลกุลที่ไม่มีขั้วถูกใส่ลงในน้ำจะพบได้ง่ายโดยเฉพาะในห้องครัว ผสมน้ำมันพืชกับสีผสมอาหารแล้วเทลงบนน้ำในถ้วยใส น้ำมันและน้ำไม่ผสมกันเพราะน้ำมีขั้วและน้ำมันไม่มีขั้ว โมเลกุลที่ไม่มีขั้วสร้างเมมเบรนระหว่างน้ำกับน้ำมัน สังเกตว่าน้ำมันหยดลงในรูปครึ่งน้ำที่หยดลงโดยปิดกั้นภายในจากน้ำอย่างไร อย่างไรก็ตาม สีผสมอาหารค่อยๆ ไหลออกจากน้ำมันลงไปในน้ำ ซึ่งแสดงให้เห็นความลื่นไหลในเมมเบรนหากโมเลกุลมีขั้ว เช่น สีผสมอาหาร