Taljenje vs otapanje
Taljenje i otapanje teoretski su fizički i kemijski fenomeni, ali oni se svakodnevno događaju točno pred našim očima. Niste vidjeli led kako se topi u vodi? Niste vidjeli kako se pravi šalica kave? Pa, to su procesi topljenja i otapanja kojima smo svakodnevno svjedoci. Međutim, uvijek postoji tendencija da mislimo da oboje znače istu stvar jer, na kraju, nešto je pretvoreno u tekućinu dok promatramo.
Topljenje
Taljenje je fazna promjena. Postoje 3 glavne faze u kojima materija može postojati. To su kruta tekućina i plin. Kad kruta tvar postane vlastita tekućina, taj se fenomen naziva „topljenjem“ ili fuzijom. Da bi se tvar rastopila, treba osigurati energiju. Ta se energija može opskrbiti toplinom ili tlakom. Temperatura na kojoj krutina pretvara tekućinu naziva se „talištem”. Budući da je promjena faze u ravnoteži; tj. može se dogoditi na oba načina, to je ujedno i "točka zamrzavanja" za obrnutu reakciju.
Što se topi? Kada tvar postoji kao kruta tvar ima kristalnu ili vrlo krutu strukturu. Na primjer, NaCl (sol) postoji u rešetkastoj strukturi u kojoj je svaki Na+ okružen je 6 Cl- ioni i svaki Cl- ion je okružen sa 6 Na+ ioni. Da bi ta tvar bila tekućina, ova bi se kristalna struktura trebala raspasti i potrebno joj je puno energije, što ukazuje na vrlo visoku talište. Tvari koje se mogu lako razgraditi u manje uređenom tekućem stanju imaju niže talište.
otapanje
Rastvaranje, s druge strane, nije promjena faze. Jednostavno je kada se tvar pomiješa s tekućinom i stabilizira u tekućem mediju. Tvar koja se otapa naziva se "rastvorom", a medij u kojem je otopljen naziva se "otapalo", što zajedno čini "otopinom". Što se događa s otapanjem? Ako ponovo uzmemo NaCl, vidjeli smo da je to vrlo teško rastopiti. Ali otapanje NaCl, recimo u vodi, vrlo je lako komparativno. To je zato što se, kada se ioni Na + i Cl- odvoje u tekućini, srednje molekule vode prekrivaju svaki od njih tako što oko njih čine "hidratacijske sfere". To stabilizira njihovo postojanje u tekućem mediju. Kao što je spomenuto ranije, otapanje nije nužno krutina stabilizirana u tekućini, ali može biti druga tekućina, ili čak plin. Kada konzumiramo alkoholna pića pomiješamo se s drugom tekućom soda, gdje se tekućina rastvara u drugoj, a u soda smo svjesni da CO2 plin se rastvara u vodi.
Koja je razlika između topljenja i otapanja?
• Taljenje je promjena faze (kruta-tekućina), ali otapanje nije.
• Za otapanje energije tvari treba se opskrbljivati ili toplinom ili tlakom, ali za otapanje im nije nužno (nekim tvarima je potrebna da se rastvaraju).
• Da bi se tvar topila trebala bi doseći temperaturu „talište“, ali za otapanje ne postoji takav zahtjev.
• Rastaljena tvar čisti je tekući oblik krutine koja se rastopila, ali otopina je uvijek smjesa dvije ili više.