Taljenje vs otapanje
Taljenje i otapanje su teoretski fizikalni i kemijski fenomeni, ali se događaju svaki dan pred našim očima. Zar nisi vidio kako se led topi u vodu? Zar niste vidjeli kako se kuha šalica kave? Pa to su procesi topljenja odnosno rastvaranja kojima smo svjedoci svaki dan. Međutim, uvijek postoji tendencija da se misli da oboje znače istu stvar jer se na kraju nešto pretvara u tekućinu kako promatramo.
Topljenje
Taljenje je fazna promjena. Postoje 3 glavne faze u kojima materija može postojati. To su čvrsti, tekući i plinoviti. Kada kruta tvar postane vlastita tekućina, taj se fenomen naziva "taljenje" ili fuzija. Da bi se tvar rastalila, treba osigurati energiju. Ova energija se može isporučiti ili kao toplina ili kao pritisak. Temperatura pri kojoj krutina prelazi u tekućinu naziva se "talište". Budući da je fazna promjena u ravnoteži; tj. može se dogoditi na oba načina, to je također "točka smrzavanja" za obrnutu reakciju.
Što se topi? Kada tvar postoji kao krutina, ona ima kristalnu strukturu ili vrlo krutu strukturu. Na primjer, NaCl (sol) postoji u strukturi rešetke gdje je svaki Na+ okružen sa 6 Cl– iona i svaki Cl – ion je okružen sa 6 Na+ iona. Da bi ova tvar bila tekućina, ova bi se kristalna struktura trebala slomiti i zahtijeva puno energije, što ukazuje na vrlo visoko talište. Tvari koje se lako mogu razgraditi u manje uređeno tekuće stanje imaju niže talište.
Rastvaranje
Otapanje, s druge strane, nije fazna promjena. Jednostavno je kada se tvar pomiješa s tekućinom i stabilizira u tekućem mediju. Tvar koja se otapa naziva se "otopljena tvar", a medij u kojem je otopljena naziva se "otapalo" što zajedno čini "otopinu". Što se događa pri otapanju? Ako ponovno uzmemo NaCl kao primjer, vidjeli smo da ga je prilično teško otopiti. Ali otapanje NaCl, recimo u vodi, relativno je jednostavno. To je zato što kada se ioni Na+ i Cl- odvoje u tekućem mediju, molekule vode prekrivaju svaki od njih stvarajući oko njih "hidracijske sfere". Time se stabilizira njihovo postojanje u tekućem mediju. Kao što je ranije spomenuto, otapanje nije nužno krutina stabilizirana u tekućini, ali može biti druga tekućina ili čak plin. Prilikom konzumiranja alkoholna pića se miješaju s drugom tekućinom soda, pri čemu je tekućina otopljena u drugoj, au sodu smo svjesni da je CO2 plin otopljen u vodi.
Koja je razlika između topljenja i otapanja?
• Taljenje je fazna promjena (kruto-tekuće), ali otapanje nije.
• Za taljenje tvari energija bi trebala biti dovedena ili kao toplina ili tlak, ali za otapanje općenito nije bitno (neke tvari trebaju energiju za otapanje).
• Da bi se tvar rastalila, trebala bi dosegnuti temperaturu "tališta", ali za otapanje ne postoji takav zahtjev.
• Rastaljena tvar je čisti tekući oblik krutine koja je otopljena, ali otopina je uvijek mješavina dva ili više njih.
