Su ve yağ, polaritedeki farklılıklar nedeniyle etkileşime girmez. Su polar bir moleküldür, oysa yağ değildir. Suyun polaritesi ona yüksek bir yüzey gerilimi verir. Polaritedeki fark aynı zamanda yağı suda çözünmez hale getirir. Sabunlar, iki tür molekülü ayırmak için bu farklılıklardan yararlanarak temizleme işlemini kolaylaştırabilir.
Polarite
Polar bir molekülün elektrostatik potansiyeli, molekül boyunca eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır. Ortaya çıkan elektrik potansiyeli farkına dipol momenti denir. Bir su molekülü, bir oksijen atomuna bağlı iki hidrojen atomundan oluşur. Oksijen atomu, moleküldeki elektronlar üzerinde güçlü bir çekici kuvvet uygular. Su molekülü, negatif yükün oksijen atomu etrafında ve net pozitif yükün hidrojen atomları etrafında yoğunlaştığı bükülmüş bir şekle sahiptir. Bu, suya net bir dipol momenti verir. Yağ molekülleri ise polar değildir. Yağ molekülünün hiçbir yerinde net yük yoktur.
Yüzey gerilimi
Suyun polaritesi, ona diğer moleküllerle hidrojen bağları oluşturma yeteneği verir. Bir hidrojen bağında, negatif oksijen dipolü, başka bir su molekülünden pozitif hidrojen dipolünü çeker. Ortaya çıkan bağlara hidrojen bağları denir ve suyun yüksek yüzey gerilimine katkıda bulunurlar. Yüzey gerilimini değiştirmek için suyu ısıtabilirsiniz. Bu düşük yüzey gerilimi, suyun daha yüksek bir yüzey gerilimine sahip olduğundan daha küçük alanlara girmesine izin verir.
çözünürlük
İki molekülün nispi polaritesi, doğrudan çözünürlükleriyle ilgilidir. Genel olarak, çözümler benzer polariteye sahip molekülleri içerir. Bu nedenle yağ suda çözünmez. Aslında, yağın hidrofobik veya "sudan nefret eden" olduğu söylenir. Bir su molekülünün net yükleri, nötr yağ moleküllerini çekmez ve bunun tersi de geçerlidir. Bu nedenle, yağ ve su karışmaz. İkisini birleştirirseniz, bir kapta ayrı katmanlar oluşturduklarını fark edeceksiniz.
sabunlar
Sabunlar, su ve yağ arasındaki moleküler farklılıklardan yararlanır. Sabun molekülünün bir kısmı polar değildir ve bu nedenle yağ ile karışabilir. Sabun molekülünün diğer bir kısmı polardır ve bu nedenle su molekülleri ile etkileşime girebilir. Bu etkileşim, su molekülleri arasındaki yüzey gerilimini ve hidrojen bağını zayıflatmaya yardımcı olur. Ayrıca, sabun moleküllerinin polar olmayan uçları, polar olmayan yağ ve gres moleküllerine çekilecektir. Bu, yağ veya gres moleküllerinin merkezde olduğu ve suyun dışarıda tutulduğu misel adı verilen küresel bir yapı oluşturur.
