Hvorfor er ikke-polære forbindelser uopløselige i vand?

Ikke-polære forbindelser er uopløselige i vand, fordi de mangler evnen til at danne hydrogenbindinger eller ionbindinger med vandmolekyler. Vandmolekyler er polære molekyler, hvilket betyder, at de har en positiv ende og en negativ ende. Den positive ende af et vandmolekyle tiltrækkes af den negative ende af et andet vandmolekyle og omvendt. Denne tiltrækning får vandmolekyler til at klæbe sammen og danne en sammenhængende struktur.

Ikke-polære forbindelser er på den anden side molekyler, der ikke har en polær struktur. De har ikke en positiv ende eller en negativ ende, så de er ikke tiltrukket af vandmolekyler. Denne mangel på tiltrækning betyder, at upolære forbindelser ikke opløses i vand.

Et eksempel på en ikke-polær forbindelse er olie. Olie er en blanding af kulbrinter, som er molekyler, der er sammensat af kulstof- og brintatomer. Kulstof- og brintatomer er begge upolære, så olie opløses ikke i vand.

Upolære forbindelsers manglende evne til at opløses i vand er vigtig af en række årsager. En grund er, at det giver os mulighed for at adskille ikke-polære forbindelser fra vand ved hjælp af en proces kaldet ekstraktion. Ekstraktion er en proces, hvor et opløsningsmiddel bruges til at opløse en forbindelse, der ikke er opløselig i vand. Opløsningsmidlet separeres derefter fra vandet, og forbindelsen genvindes.

En anden grund til, at upolære forbindelsers manglende evne til at opløses i vand er vigtig, er, at det hjælper med at opretholde strukturen af ​​levende ting. Levende tings cellemembraner består af et fosfolipid-dobbeltlag, som er et dobbeltlag af fosfolipider. Fosfolipider er molekyler, der har et polært hoved og en upolær hale. Fosfolipidernes polære hoveder vender udad, hvor de interagerer med vand, og de ikke-polære haler vender indad, hvor de interagerer med hinanden. Dette arrangement skaber en barriere, der forhindrer vandopløselige molekyler i at komme ind i cellen og vanduopløselige molekyler i at forlade cellen.