Er ioner hydrofobe eller hydrofile?

Ioner er hydrofile eller tiltrukket af vandmolekyler, fordi vandmolekylerne er polære, med en negativ ladning i den ene ende og en positiv ladning i den anden ende. Den positivt ladede ende af vandmolekylet tiltrækker negativt ladede ioner og den negativt ladede ende positivt ladede ioner. Fordi ioner tiltrækkes vandmolekylerne på denne måde, siges de at være hydrofile. Materialer fremstillet af ikke-polære molekyler har en tendens til at være hydrofob eller vandafvisende.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

Ioner er positivt eller negativt ladede molekyler og er derfor hydrofile, fordi de tiltrækkes af polarladede vandmolekyler. Slutningen af ​​vandmolekylet med oxygenatomet er negativt ladet, mens hydrogenatomens ende er positivt ladet. De positivt ladede hydrogenatomer tiltrækker negativt ladede ioner, og oxygenatomet tiltrækker positivt ladede ioner. Molekyler uden ladninger som ikke-polære molekyler har tendens til at være hydrofobe eller afstøde vand.

Ioner og polære molekyler

Et vandmolekyle er dannet af to hydrogenatomer og et oxygenatom forbundet med to polære kovalente bindinger. Disse molekyler kaldes polære, fordi ladningerne er ved de to modsatte ender af molekylet. Oxygenatomet tiltrækker de delte bindingselektroner stærkere end hydrogenatomerne, så oxygenets ende af molekylet er negativt ladet, mens de to hydrogenatomer er positivt ladede.

Ioner er atomer, der har givet op eller modtaget ekstra elektroner og har derfor positive eller negative afgifter. De danner forbindelser med ionbindinger, hvilket betyder, at de positivt og negativt ladede ioner af forbindelsen tiltrækker hinanden. Når forbindelsen er opløst i vand, tiltrækkes hver ion til vandmolekylerne og går i opløsning. De ioniske bindinger resulterer i hydrofile forbindelser og ioner.

Kaliumchlorid, KCl, er for eksempel en ionforbindelse, der består af kalium- og chlorioner. I vand opløses ionerne og dissocieres i positivt ladede kaliumioner og negativt ladede klorioner. Begge er tiltrukket af vandmolekylerne og er derfor hydrofile.

Hydrofobiske molekyler

Fordi vandmolekylerne er polære tiltrækkes de hinanden. Den negative oxygen-ende af vandmolekylet tiltrækkes af et af de positivt ladede hydrogenatomer. Vandmolekylerne danner forholdsvis svage intermolekylære bindinger kaldet hydrogenbindinger. Ioner har en stærk nok ladning til at bryde disse bindinger, og andre polære molekyler kan danne lignende bindinger med hydrogenmolekyler. Derfor er ioner og andre polære molekyler hydrofile.

Ikke-polære molekyler har ikke forskelligt ladede ender og kan derfor ikke bryde hydrogenbindingerne i vandmolekylerne. Vandmolekylerne forbliver bundet til hinanden, og de ikke-polære molekyler kan ikke opløses. Dette betyder, at disse materialer, der består af ikke-polære molekyler, er hydrofobe eller vandafvisende. Mange fedtstoffer og olier falder ind under denne kategori. I modsætning til ioner, som altid er hydrofile på grund af deres ladning, adskiller de ikke-polære molekyler sig ud fra vand og kan ikke opløses.