Γιατί τα μη πολικά μόρια απωθούν τα μόρια νερού;
1. Πολικότητα:
* νερό (h₂o): Τα μόρια του νερού είναι πολικά. Το άτομο οξυγόνου είναι πιο ηλεκτροαρνητικό από τα άτομα υδρογόνου, δημιουργώντας ένα μερικό αρνητικό φορτίο στο οξυγόνο και μερικές θετικές φορτίες στα υδρογόνα. Αυτό σχηματίζει μια διπολική στιγμή, καθιστώντας το νερό ένα πολικό μόριο.
* Μη πολικά μόρια: Τα μη πολωτικά μόρια έχουν ομοιόμορφη κατανομή ηλεκτρονίων, με αποτέλεσμα να μην είναι σημαντικός διαχωρισμός φορτίου και χωρίς διπολική στιγμή.
2. Διαμοριακές δυνάμεις:
* νερό: Τα μόρια του νερού σχηματίζουν ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου μεταξύ τους λόγω της πολικότητάς τους. Αυτοί οι δεσμοί υδρογόνου είναι υπεύθυνοι για το υψηλό σημείο βρασμού του νερού και την επιφανειακή τάση.
* Μη πολικά μόρια: Τα μη πολικά μόρια αντιμετωπίζουν κυρίως αδύναμες δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου, οι οποίες είναι προσωρινές, φευγαλέες αλληλεπιδράσεις λόγω προσωρινών διακυμάνσεων στην κατανομή ηλεκτρονίων.
3. Υδρόφοβη επίδραση:
* Η προτίμηση του νερού για τον εαυτό του: Τα μόρια του νερού αλληλεπιδρούν έντονα μεταξύ τους μέσω δεσμών υδρογόνου, σχηματίζοντας ένα εξαιρετικά συνεκτικό δίκτυο. Προτιμούν να συσχετίζονται με άλλα μόρια νερού και όχι με μη πολικά μόρια.
* Αποκλεισμός μη πολικών μορίων: Όταν τα μη πολωτικά μόρια εισάγονται στο νερό, διαταράσσουν το δίκτυο σύνδεσης υδρογόνου. Για να ελαχιστοποιηθεί αυτή η διαταραχή, τα μόρια του νερού "ωθούν" τα μη πολικά μόρια μακριά, σχηματίζοντας ξεχωριστές συστάδες ή συσσωματώματα. Αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως υδρόφοβη επίδραση .
Στην ουσία, το ισχυρό δίκτυο συγκόλλησης υδρογόνου στο νερό καθιστά ενεργά δυσμενές για να διαλύονται τα μη πολωτικά μόρια. Απορρίπτονται λόγω της διαταραχής που προκαλούν στη συνεκτική δομή του νερού.
Συνέπειες:
* Λάδι και νερό: Το λάδι είναι μια μη πολική ουσία και επομένως δεν αναμειγνύεται με νερό.
* κυτταρικές μεμβράνες: Οι κυτταρικές μεμβράνες αποτελούνται από φωσφολιπιδικές διπλοστοιβάδες, με υδρόφοβες ουρές που βλέπουν προς τα μέσα και υδρόφιλες κεφαλές που βλέπουν προς τα έξω. Αυτή η δομή δημιουργεί ένα φράγμα που εμποδίζει τα υδατοδιαλυτά μόρια από την εύκολη είσοδο στο κύτταρο.
* Αναδίπλωση πρωτεΐνης: Το υδρόφοβο αποτέλεσμα παίζει κρίσιμο ρόλο στην αναδίπλωση πρωτεϊνών, οδηγώντας μη πολικά αμινοξέα στο εσωτερικό της πρωτεΐνης, ενώ τα πολικά αμινοξέα εκτίθενται στο υδατικό περιβάλλον.
