Sulaminen vs. liukeneminen
Sulaminen ja liukeneminen ovat teoreettisesti fysikaalisia ja kemiallisia ilmiöitä, mutta niitä esiintyy joka päivä aivan silmiemme edessä. Etkö ole nähnyt jään sulamista veteen? Etkö ole nähnyt, kuinka kuppi kahvia valmistetaan? No, ne sulavat ja liukenevat vastaavasti prosesseja, joita todistamme joka päivä. Kuitenkin aina on taipumus ajatella, että molemmat tarkoittavat samaa, koska loppujen lopuksi jokin muuttuu nesteeksi, kun havaitsemme.
Sulaminen
Sulaminen on vaihemuutos. Aineita voi olla kolmessa päävaiheessa. Ne ovat kiinteitä, nestemäisiä ja kaasuisia. Kun kiinteästä aineesta tulee oma neste, tätä ilmiötä kutsutaan sulamiseksi tai fuusioiksi. Aineen sulamiseksi on annettava energiaa. Tämä energia voidaan joko toimittaa lämmönä tai paineena. Lämpötilaa, jossa kiinteä aine muuttuu nesteeksi, kutsutaan "sulamispisteeksi". Koska vaihemuutos on tasapainossa; ts. se voi tapahtua molemmilla tavoilla, se on myös käänteisen reaktion "jäätymispiste".
Mikä sulaa? Kun aine on kiinteänä aineena, sillä on kiderakenne tai erittäin jäykkä rakenne. Esimerkiksi NaCl (suola) esiintyy ristikkorakenteessa, jossa jokaista Na +: ta ympäröi 6 Cl - ionia ja jokaista Cl - ionia ympäröi 6 Na + - ionia. Tämän aineen ollessa nestemäinen tämän kristallirakenteen tulisi rikkoutua ja se vaatii paljon energiaa, mikä osoittaa erittäin korkean sulamispisteen. Aineilla, jotka voidaan helposti hajottaa vähemmän järjestettyyn nestemäiseen tilaan, on alhaisemmat sulamispisteet.
Liukenee
Liukeneminen ei toisaalta ole vaihemuutos. Se on yksinkertaista, kun aine sekoitetaan nesteen kanssa ja stabiloidaan nestemäisessä väliaineessa. Liukenevaa ainetta kutsutaan "liuenneeksi aineeksi" ja väliainetta, johon se liuotetaan, kutsutaan "liuottimeksi", joka yhdessä muodostaa "liuoksen". Mitä tapahtuu liukenemisessa? Jos otamme NaCl: n jälleen esimerkkinä, huomasimme, että sen sulattaminen on melko vaikeaa. NaCl: n liuottaminen, esimerkiksi veteen, on suhteellisen helppoa. Tämä johtuu siitä, että kun ionit Na + ja Cl- erotetaan nestemäisessä väliaineessa, vesimolekyylit peittävät kumpikin näistä tekemällä "kosteuspalloja" niiden ympärille. Tämä vakauttaa niiden olemassaolon nestemäisessä väliaineessa. Kuten aiemmin mainittiin, liukeneminen ei välttämättä ole kiinteä aine, joka on stabiloitu nesteessä, mutta se voi olla toinen neste tai jopa kaasu. Alkoholijuomia käytettäessä sekoitetaan toiseen nestemäiseen soodaan, jossa neste liuotetaan toiseen, ja soodassa tiedämme, että CO2 kaasua liuotetaan veteen.
Mikä on ero sulamisen ja liukenemisen välillä?
• Sulaminen on vaihemuutos (kiinteä-neste), mutta liukeneminen ei ole.
• Aineen sulattamiseksi energia tulisi syöttää joko lämpönä tai paineena, mutta sen liuottaminen ei yleensä ole välttämätöntä (jotkut aineet tarvitsevat energiaa liukenemiseen).
• Jotta aine sulaa, sen tulisi saavuttaa "sulamispisteen" lämpötila, mutta liukenemista varten tällaista vaatimusta ei ole.
• Sula on sulan kiinteän aineen puhdas nestemäinen muoto, mutta liuos on aina kahden tai useamman seos.
