Топене срещу разтваряне
Топенето и разтварянето са теоретично физични и химични явления, но те се случват всеки ден точно пред очите ни. Не сте ли виждали лед да се топи до вода? Не сте ли виждали как се прави чаша кафе? Е, това са процеси на топене и разтваряне, на които сме свидетели всеки ден. Винаги обаче има тенденция да мислим, че и двете означават едно и също, защото в крайна сметка нещо се превръща в течност, както наблюдаваме.
Топене
Топенето е фазова промяна. Има 3 основни фази, в които материята може да съществува. Те са твърди, течни и газови. Когато твърдото вещество стане собствена течност, това явление се нарича „топене“или сливане. За да се стопи вещество, трябва да се осигури енергия. Тази енергия може да бъде доставена като топлина или налягане. Температурата, при която твърдото вещество превръща течността, се нарича „точка на топене“. Тъй като промяната на фазата е в равновесие; т.е. може да се случи и по двата начина, той е и „точката на замръзване“за обратната реакция.
Какво се топи? Когато веществото съществува като твърдо вещество, то има кристална структура или много твърда структура. Например, NaCl (сол) съществува в решетъчна структура, където всеки Na + е заобиколен от 6 Cl - йони, а всеки Cl - йон е заобиколен от 6 Na + йони. За да бъде това вещество течно, тази кристална структура трябва да се счупи и изисква много енергия, което показва много висока точка на топене. Веществата, които лесно могат да се разбият до по-малко подредено течно състояние, имат по-ниски точки на топене.
Разтваряне
Разтварянето, от друга страна, не е фазова промяна. Просто е, когато веществото се смеси с течност и се стабилизира в течна среда. Веществото, което се разтваря, се нарича „разтворено вещество“, а средата, в което се разтваря, се нарича „разтворител“, което заедно прави „разтвор“. Какво се случва при разтваряне? Ако отново вземем за пример NaCl, видяхме, че е доста трудно да го разтопим. Но разтварянето на NaCl, да речем във вода, е сравнително лесно. Това е така, защото когато йоните Na + и Cl- се разделят в течната среда, молекулите на водата покриват всяка от тях, като правят „хидратиращи сфери“около тях. Това стабилизира тяхното съществуване в течната среда. Както споменахме по-рано, разтварянето не е непременно твърдо вещество, стабилизирано в течност, но може да бъде друга течност или дори газ. При консумация на алкохолни напитки се смесват с друга течна сода, където течността се разтваря в друга, а в содата сме наясно, че CO2 газ се разтваря във вода.
Каква е разликата между топене и разтваряне?
• Топенето е фазова промяна (твърдо-течно), но разтварянето не е така.
• За топене на веществата енергията трябва да се доставя или като топлина, или като налягане, но за разтварянето й обикновено не е от съществено значение (някои вещества се нуждаят от енергия за разтваряне).
• За да се стопи веществото, то трябва да достигне температура на „точка на топене“, но за разтваряне няма такова изискване.
• Разтопеното вещество е чистата течна форма на твърдото вещество, което е разтопено, но разтворът винаги е смес от две или повече.
