Іони гідрофільні або притягуються до молекул води, оскільки молекули води є полярними, з одним негативним зарядом, а з іншого - позитивним. Позитивно заряджений кінець молекули води притягує негативно заряджені іони, а негативно заряджений кінець - позитивно заряджені іони. Оскільки таким чином іони притягуються до молекул води, кажуть, що вони гідрофільні. Матеріали, складені з неполярних молекул, як правило, гідрофобні або водовідштовхувальні.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Іони є позитивно або негативно зарядженими молекулами і тому гідрофільні, оскільки їх приваблюють молекули води з полярним зарядом. Кінець молекули води з атомом кисню заряджений негативно, тоді як кінець атома водню позитивно заряджений. Позитивно заряджені атоми водню притягують негативно заряджені іони, а атом кисню - позитивно заряджені іони. Молекули без будь-яких зарядів, такі як неполярні молекули, як правило, гідрофобні або відштовхують воду.
Іони і полярні молекули
Молекула води утворена з двох атомів водню та атома кисню, зв'язаних двома полярними ковалентними зв'язками. Ці молекули називаються полярними, оскільки заряди знаходяться на двох протилежних кінцях молекули. Атом кисню приваблює електрони, що розділяються, сильніше, ніж атоми водню, отже кисневий кінець молекули заряджений негативно, тоді як два атоми водню позитивно стягується плата.
Іони - це атоми, які віддали або отримали зайві електрони і тому мають позитивні чи негативні заряди. Вони утворюють сполуки з іонними зв’язками, тобто позитивно і негативно заряджені іони сполуки притягують один одного. Коли сполука розчиняється у воді, кожен іон притягується до молекул води і переходить у розчин. В результаті іонних зв’язків утворюються гідрофільні сполуки та іони.
Наприклад, хлорид калію, KCl, є іонною сполукою, що складається з іонів калію та хлору. У воді іони розчиняються і дисоціюють на позитивно заряджені іони калію та негативно заряджені іони хлору. Обидва вони притягуються до молекул води і тому гідрофільні.
Гідрофобні молекули
Оскільки молекули води полярні, вони притягуються одна до одної. Негативний кисневий кінець молекули води притягується до одного з позитивно заряджених атомів водню. Молекули води утворюють порівняно слабкі міжмолекулярні зв’язки, які називаються водневими зв’язками. Іони мають досить сильний заряд, щоб розірвати ці зв’язки, і інші полярні молекули можуть утворювати подібні зв’язки з молекулами водню. Ось чому іони та інші полярні молекули гідрофільні.
Неполярні молекули не мають по-різному заряджених кінців, тому не можуть розривати водневі зв’язки молекул води. Молекули води залишаються пов'язаними одна з одною, і неполярні молекули не можуть розчинятися. Це означає, що ці матеріали, складені з неполярних молекул, є гідрофобними або водовідштовхувальними. Багато жирів та олій належать до цієї категорії. На відміну від іонів, які завдяки своєму заряду завжди гідрофільні, неполярні молекули відокремлюються від води і не можуть розчинятися.