Tirpimas prieš tirpimą
Tirpimasis ir tirpimas teoriškai yra fiziniai ir cheminiai reiškiniai, tačiau jie vyksta kiekvieną dieną tiesiai prieš mūsų akis. Ar nematei ledo tirpstančio iki vandens? Ar nematei, kaip gaminamas kavos puodelis? Na, tai yra atitinkamai tirpimo ir tirpimo procesai, kuriuos matome kiekvieną dieną. Tačiau visada yra tendencija manyti, kad abu reiškia tą patį, nes galiausiai stebint kažkas pavirsta skysčiu.
Tirpo
Tirpimas yra fazės pasikeitimas. Yra 3 pagrindinės fazės, kuriose gali egzistuoti materija. Jie yra kieti, skysti ir dujiniai. Kai kieta medžiaga tampa savo skysčiu, šis reiškinys vadinamas „lydymu“arba susiliejimu. Kad medžiaga išsilydytų, turi būti tiekiama energija. Ši energija gali būti tiekiama kaip šiluma arba slėgis. Temperatūra, kurioje kieta medžiaga virsta skysčiu, vadinama „lydymosi temperatūra“. Kadangi fazės pokytis yra pusiausvyroje; t.y. tai gali atsitikti abiem būdais, tai taip pat yra atvirkštinės reakcijos „užšalimo taškas“.
Kas tirpsta? Kai medžiaga egzistuoja kaip kieta medžiaga, ji turi kristalinę arba labai standžią struktūrą. Pavyzdžiui, NaCl (druska) egzistuoja gardelės struktūroje, kur kiekvienas Na+ yra apsuptas 6 Cl– jonų ir kiekvienas Cl – jonas yra apsuptas 6 Na+ jonų. Kad ši medžiaga būtų skysta, ši kristalų struktūra turėtų sulūžti ir jai reikia daug energijos, o tai rodo labai aukštą lydymosi temperatūrą. Medžiagų, kurias galima lengvai suskaidyti į mažiau tvarkingą skystą būseną, lydymosi temperatūra yra žemesnė.
Ištirpimas
Ištirpimas, kita vertus, nėra fazės pasikeitimas. Tai paprasta, kai medžiaga sumaišoma su skysčiu ir stabilizuojama skystoje terpėje. Medžiaga, kuri ištirpsta, vadinama „tirpusia medžiaga“, o terpė, kurioje ji ištirpsta, vadinama „tirpikliu“, kuri kartu sudaro „tirpą“. Kas nutinka tirpstant? Jei dar kartą paimtume pavyzdį NaCl, pamatytume, kad jį išlydyti gana sunku. Tačiau ištirpinti NaCl, tarkime, vandenyje, palyginti labai lengva. Taip yra todėl, kad skystoje terpėje atsiskyrus jonams Na+ ir Cl-, vandens molekulės padengia kiekvieną iš jų, sudarydamos aplink jas „hidratacijos sferas“. Tai stabilizuoja jų egzistavimą skystoje terpėje. Kaip minėta anksčiau, tirpimas nebūtinai yra skystyje stabilizuota kieta medžiaga, bet tai gali būti kitas skystis ar net dujos. Vartojant alkoholinius gėrimus sumaišoma su kita skysta soda, kur skystis ištirpsta kitoje, o sodoje žinome, kad CO2 dujos ištirpsta vandenyje.
Kuo skiriasi tirpimas ir tirpimas?
• Lydymas yra fazės pokytis (kieta medžiaga), bet tirpimas – ne.
• Norint išlydyti medžiagą, energija turėtų būti tiekiama kaip šiluma arba slėgis, tačiau jos ištirpinti paprastai nėra būtina (kai kurioms medžiagoms ištirpti reikia energijos).
• Kad medžiaga išsilydytų, ji turi pasiekti „lydymosi taško“temperatūrą, tačiau ištirpimui tokio reikalavimo nėra.
• Išlydyta medžiaga yra gryna skysta kietos medžiagos forma, kuri buvo ištirpusi, bet tirpalas visada yra dviejų ar daugiau mišinys.
