Atšķirība starp kausēšanu un izšķīšanu

Kušana vs izšķīšana

Kušana un izšķīšana ir teorētiski fizikāli un ķīmiski fenomeni, taču tie notiek katru dienu tieši mūsu acu priekšā. Vai neesi redzējis, kā ledus kūst līdz ūdenim? Vai neesi redzējis, kā tiek pagatavota kafijas tase? Tie ir attiecīgi kausēšanas un izšķīšanas procesi, par kuriem mēs katru dienu esam liecinieki. Tomēr vienmēr ir tendence domāt, ka abi nozīmē vienu un to pašu, jo galu galā kaut kas tiek pārvērsts šķidrumā, kā mēs novērojam.

Kušana

Kušana ir fāzes maiņa. Ir trīs galvenās fāzes, kurās matērija var pastāvēt. Tās ir cietas, šķidras un gāzes. Kad cieta viela kļūst par pašas šķidrumu, šo parādību sauc par “kušanu” jeb saplūšanu. Lai viela izkustu, ir jānodrošina enerģija. Šo enerģiju var piegādāt kā siltumu vai spiedienu. Temperatūru, kurā cieta viela pārvēršas šķidrumā, sauc par “kušanas temperatūru”. Tā kā fāžu maiņa ir līdzsvarā; t.i., tas var notikt abos veidos, tas ir arī apgrieztas reakcijas “sasalšanas punkts”.

Kas kūst? Ja viela pastāv kā cieta viela, tai ir kristāla struktūra vai ļoti stingra struktūra. Piemēram, NaCl (sāls) pastāv režģu struktūrā, kur katrs Na⁺ ieskauj 6 Cl^- joni un katrs Cl^- jonu ieskauj 6 Na⁺ joni. Lai šī viela būtu šķidra, šai kristāla struktūrai vajadzētu saplīst un tai ir nepieciešams daudz enerģijas, kas norāda uz ļoti augstu kušanas temperatūru. Vielas, kuras var viegli sadalīt mazāk sakārtotā šķidrā stāvoklī, ir zemākas kušanas temperatūras.

Izšķīst

No otras puses, 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 izšķīst, sauc par “šķīdinātāju”, kas kopā veido “šķīdumu”. Kas notiek izšķīdinot? Ja atkal ņemsim NaCl par piemēru, mēs redzējām, ka to ir diezgan grūti izkausēt. Bet NaCl, piemēram, ūdenī, izšķīdināt ir ļoti viegli. Tas notiek tāpēc, ka šķidrā vidē atdalot jonus Na + un Cl-, ūdens molekulas pārklāj katru no tiem, izveidojot “hidratācijas lodes” ap tām. Tas stabilizē to esamību šķidrā vidē. Kā minēts iepriekš, izšķīdināšanai nav obligāti jābūt šķidrumam stabilizētai cietai vielai, bet tas varētu būt cits šķidrums vai pat gāze. Kad patērē alkoholiskos dzērienus, tie tiek sajaukti ar citu šķidru sodu, kur šķidrums ir izšķīdināts citā, un soda gadījumā mēs zinām, ka CO₂ gāze tiek izšķīdināta ūdenī.

Kāda ir atšķirība starp kausēšanu un izšķīšanu?

• Kušana ir fāzes maiņa (ciets-šķidrums), bet izšķīšana nav.

• Vielas izkausēšanai enerģija jāpiegādā kā siltums vai spiediens, bet tās izšķīšana parasti nav būtiska (dažām vielām izšķīdināšanai nepieciešama enerģija).

• Lai viela izkausētu, tai vajadzētu sasniegt “kušanas temperatūras” temperatūru, bet izšķīdināšanai šāda prasība nepastāv.

• Izkausēta viela ir cietas, tīras šķidras formas izkausēta viela, bet šķīdums vienmēr ir divu vai vairāku maisījums.