Kušana vs izšķīdināšana
Kušana un izšķīšana teorētiski ir fizikālas un ķīmiskas parādības, taču tās katru dienu notiek tieši mūsu acu priekšā. Vai neesi redzējis ledus kušanu ūdenī? Vai neesi redzējis, kā top kafijas tase? Nu, tie ir attiecīgi kušanas un izšķīšanas procesi, kurus mēs katru dienu redzam. Tomēr vienmēr ir tendence domāt, ka abi nozīmē vienu un to pašu, jo galu galā kaut kas tiek pārveidots par šķidrumu, kā mēs novērojam.
Kūst
Kušana ir fāzes maiņa. Ir 3 galvenās fāzes, kurās matērija var pastāvēt. Tās ir cietas, šķidras un gāzes. Kad cieta viela kļūst par savu šķidrumu, šo parādību sauc par “kušanu” vai saplūšanu. Lai viela izkausētu, jānodrošina enerģija. Šo enerģiju var piegādāt vai nu kā siltumu, vai kā spiedienu. Temperatūru, kurā cieta viela kļūst šķidrums, sauc par “kušanas punktu”. Tā kā fāzes maiņa ir līdzsvarā; ti, tas var notikt abos veidos, tas ir arī reversās reakcijas “sasalšanas punkts”.
Kas kūst? Ja viela pastāv kā cieta viela, tai ir kristāla struktūra vai ļoti stingra struktūra. Piemēram, NaCl (sāls) pastāv režģa struktūrā, kur katru Na + ieskauj 6 Cl - joni un katru Cl - jonu ieskauj 6 Na + joni. Lai šī viela būtu šķidra, šai kristāla struktūrai vajadzētu saplīst, un tā prasa daudz enerģijas, kas norāda uz ļoti augstu kušanas temperatūru. Vielām, kuras var viegli sadalīt mazāk sakārtotā šķidrā stāvoklī, kušanas temperatūra ir zemāka.
Izšķīst
Savukārt izšķīdināšana nav fāzes maiņa. Tas ir vienkārši, ja vielu sajauc ar šķidrumu un stabilizē šķidrā vidē. Vielu, kas tiek izšķīdināta, sauc par “izšķīdušo vielu”, un barotni, kurā tā ir izšķīdināta, sauc par “šķīdinātāju”, kas kopā veido “šķīdumu”. Kas notiek, izšķīdinot? Ja atkal ņemam par piemēru NaCl, mēs redzējām, ka to ir diezgan grūti izkausēt. Bet izšķīdināt NaCl, teiksim, ūdenī, salīdzinoši ir ļoti viegli. Tas ir tāpēc, ka, šķidrā vidē atdalot jonus Na + un Cl-, ūdens molekulas pārklāj katru no tām, izveidojot ap tām “hidratācijas sfēras”. Tas stabilizē to eksistenci šķidrā vidē. Kā minēts iepriekš, izšķīdināšana nav obligāti šķidrumā stabilizēta cieta viela, bet tas var būt cits šķidrums vai pat gāze. Lietojot alkoholiskos dzērienus, sajauc ar citu šķidru soda, kur šķidrums tiek izšķīdināts citā, un soda mēs zinām, ka CO2 gāzi izšķīdina ūdenī.
Kāda ir atšķirība starp kausēšanu un izšķīdināšanu?
• Kušana ir fāzes maiņa (cieta-šķidra), bet izšķīdināšana nav.
• Lai izkausētu vielu, enerģija jāpiegādā vai nu kā siltums, vai kā spiediens, taču tās izšķīdināšanai parasti nav svarīgi (dažām vielām izšķīdināšanai nepieciešama enerģija).
• Lai viela izkausētu, tai vajadzētu sasniegt “kušanas temperatūras” temperatūru, bet izšķīdināšanai šādas prasības nav.
• Izkausēta viela ir tīra šķidra cietās vielas forma, kas izkususi, bet šķīdums vienmēr ir divu vai vairāku maisījums.
