Topienie vs rozpuszczanie
Topienie i rozpuszczanie są teoretycznie zjawiskami fizycznymi i chemicznymi, ale zachodzą codziennie na naszych oczach. Czy nie widziałeś lodu topiącego się w wodę? Czy nie widziałeś, jak powstaje filiżanka kawy? Cóż, są to odpowiednio procesy topnienia i rozpuszczania, których jesteśmy świadkami każdego dnia. Jednak zawsze istnieje tendencja do myślenia, że oba oznaczają to samo, ponieważ w końcu coś zamienia się w ciecz, jak obserwujemy.
Topienie
Topnienie jest przemianą fazową. Istnieją 3 główne fazy, w których może istnieć materia. Są to ciała stałe, ciekłe i gazowe. Kiedy substancja stała staje się własną cieczą, zjawisko to nazywane jest „topieniem” lub fuzją. Aby substancja się stopiła, należy zapewnić energię. Energia ta może być dostarczana w postaci ciepła lub ciśnienia. Temperatura, w której ciało stałe przechodzi w stan ciekły, nazywana jest „temperaturą topnienia”. Ponieważ zmiana fazy jest w równowadze; tzn. może się to zdarzyć w obie strony, jest to również „punkt zamarzania” reakcji odwrotnej.
Co się topi? Gdy substancja istnieje jako ciało stałe, ma strukturę krystaliczną lub bardzo sztywną strukturę. Na przykład NaCl (sól) istnieje w strukturze sieciowej, w której każdy Na + jest otoczony 6 jonami Cl -, a każdy jon Cl - jest otoczony 6 jonami Na +. Aby ta substancja była cieczą, ta struktura kryształu powinna pęknąć i wymaga dużej ilości energii, co wskazuje na bardzo wysoką temperaturę topnienia. Substancje, które można łatwo rozbić do mniej uporządkowanego stanu ciekłego, mają niższe temperatury topnienia.
Rozpuszczający
Z drugiej strony rozpuszczanie nie jest zmianą fazową. Jest to proste, gdy substancja jest mieszana z cieczą i stabilizowana w ciekłym ośrodku. Rozpuszczana substancja nazywana jest „substancją rozpuszczoną”, a medium, w którym jest rozpuszczana, nazywane jest „rozpuszczalnikiem”, który razem tworzy „roztwór”. Co się dzieje podczas rozpuszczania? Jeśli ponownie weźmiemy za przykład NaCl, zobaczyliśmy, że jego stopienie jest dość trudne. Ale rozpuszczanie NaCl, powiedzmy w wodzie, jest stosunkowo łatwe. Dzieje się tak, ponieważ kiedy jony Na + i Cl- są oddzielone w ciekłym medium, cząsteczki wody pokrywają każdą z nich, tworząc wokół nich „kulki hydratacyjne”. To stabilizuje ich istnienie w ciekłym medium. Jak wspomniano wcześniej, rozpuszczanie niekoniecznie jest ciałem stałym stabilizowanym w cieczy, ale może to być inna ciecz, a nawet gaz. Podczas spożywania napojów alkoholowych miesza się z innym płynnym napojem gazowanym, gdzie jeden płyn rozpuszcza się w innym, aw sodzie mamy świadomość, że CO2 gaz rozpuszcza się w wodzie.
Jaka jest różnica między topieniem a rozpuszczaniem?
• Topienie jest zmianą fazową (ciało stałe-ciecz), ale rozpuszczanie nie.
• Aby stopić substancję, energia powinna być dostarczona w postaci ciepła lub ciśnienia, ale jej rozpuszczenie na ogół nie jest niezbędne (niektóre substancje wymagają energii do rozpuszczenia).
• Aby substancja mogła się stopić, powinna osiągnąć temperaturę „punktu topnienia”, ale nie ma takiego wymogu dla rozpuszczenia.
• Stopiona substancja to czysta płynna postać ciała stałego, które zostało stopione, ale roztwór jest zawsze mieszaniną dwóch lub więcej.
