Sulamine vs lahustumine
Sulamine ja lahustumine on teoreetiliselt füüsikalised ja keemilised nähtused, kuid neid esineb iga päev otse meie silme all. Kas te pole näinud, kuidas jää veeks sulaks? Kas te pole näinud, kuidas tass kohvi tehakse? Noh, need on vastavalt sulavad ja lahustuvad protsessid, mida me iga päev tunnistajaks oleme. Siiski on alati kalduvus arvata, et mõlemad tähendavad ühte ja sama, sest lõpuks pööratakse midagi vaadeldavaks vedelaks.
Sulamine
Sulamine on faasimuutus. Aine võib eksisteerida 3 põhifaasis. Need on tahked, vedelad ja gaasilised. Kui tahkest ainest saab ise vedelik, nimetatakse seda nähtust sulatamiseks või sulandumiseks. Aine sulamiseks tuleks anda energiat. Seda energiat saab varustada kas soojuse või rõhuna. Temperatuuri, mille juures tahke aine muutub vedelaks, nimetatakse “sulamistemperatuuriks”. Kuna faasimuutus on tasakaalus; st see võib juhtuda mõlemal viisil, see on ka vastupidise reaktsiooni külmumispunkt.
Mis sulab? Kui aine eksisteerib tahke ainena, on sellel kristallstruktuur või väga jäik struktuur. Näiteks eksisteerib NaCl (sool) võre struktuuris, kus iga Na + on ümbritsetud 6 Cl - iooniga ja iga Cl - iooni ümbritseb 6 Na + iooni. Selle aine vedelaks muutmiseks peaks see kristallstruktuur purunema ja see nõuab palju energiat, mis näitab väga kõrget sulamistemperatuuri. Ainetel, mida saab hõlpsasti murda vähem järjestatud vedelasse olekusse, on madalamad sulamistemperatuurid.
Lahustumine
Lahustumine seevastu ei ole faasimuutus. See on lihtne, kui aine segatakse vedelikuga ja stabiliseeritakse vedelas keskkonnas. Lahustuvat ainet nimetatakse lahustunud aineks ja keskkonda, milles see on lahustunud, nimetatakse lahustiks, mis kokku moodustab lahuse. Mis toimub lahustumisel? Kui võtame taas NaCl näitena, nägime, et seda on üsna raske sulatada. Kuid NaCl lahustamine, näiteks vees, on suhteliselt lihtne. Selle põhjuseks on asjaolu, et kui vedelas keskkonnas eralduvad ioonid Na + ja Cl-, katavad veemolekulid neid kõiki, tehes nende ümber hüdratsioonikera. See stabiliseerib nende olemasolu vedelas keskkonnas. Nagu varem mainitud, ei ole lahustumine tingimata vedelikus stabiliseeritud tahke aine, kuid see võib olla mõni muu vedelik või isegi gaas. Alkohoolsete jookide tarbimisel segatakse teine vedel sooda, kus vedelik lahustatakse teises, ja soodas oleme teadlikud, et CO2 gaasi lahustatakse vees.
Mis vahe on sulamisel ja lahustumisel?
• Sulamine on faasimuutus (tahke-vedelik), kuid lahustumine mitte.
• Aine sulatamiseks tuleks energiat tarnida kas soojuse või rõhuna, kuid selle lahustamiseks ei ole see tavaliselt vajalik (mõned ained vajavad lahustumiseks energiat).
• Aine sulamiseks peaks see saavutama sulamistemperatuuri, kuid lahustumiseks sellist nõuet pole.
• Sulatatud aine on sulanud tahke aine puhas vedel vorm, kuid lahus on alati kahe või enama segu.
