Smelten versus oplossen
Smelten en oplossen zijn theoretisch fysische en chemische verschijnselen, maar ze komen elke dag voor onze ogen voor. Heb je ijs niet zien smelten tot water? Heb je niet gezien hoe een kopje koffie wordt gemaakt? Welnu, dat zijn respectievelijk smelt- en oplosprocessen waarvan we elke dag getuige zijn. Er is echter altijd de neiging om te denken dat beide hetzelfde betekenen, omdat uiteindelijk iets in een vloeistof verandert terwijl we waarnemen.
Smelten
Smelten is een faseverandering. Er zijn 3 hoofdfasen waarin materie kan bestaan. Dat zijn vast, vloeibaar en gasvormig. Wanneer een vaste stof zijn eigen vloeistof wordt, wordt dit fenomeen "smelten" of fusie genoemd. Om een stof te laten smelten, moet er energie worden geleverd. Deze energie kan ofwel worden geleverd als warmte of als druk. De temperatuur waarbij een vaste stof vloeibaar wordt, wordt "smeltpunt" genoemd. Aangezien de faseverandering in evenwicht is; d.w.z. het kan op beide manieren gebeuren, het is ook het "vriespunt" voor de omgekeerde reactie.
Wat smelt er? Wanneer een stof als vaste stof bestaat, heeft deze een kristalstructuur of een zeer stijve structuur. NaCl (zout) bestaat bijvoorbeeld in een roosterstructuur waarin elke Na+ wordt omgeven door 6 Cl–-ionen en elke Cl – ion is omgeven door 6 Na+ ionen. Om deze stof vloeibaar te maken, moet deze kristalstructuur breken en er is veel energie voor nodig, wat wijst op een zeer hoog smeltpunt. Stoffen die gemakkelijk kunnen worden afgebroken tot een minder geordende vloeibare toestand, hebben lagere smeltpunten.
Oplossen
Oplossen daarentegen is geen faseverandering. Het is eenvoudig wanneer een stof wordt gemengd met een vloeistof en wordt gestabiliseerd in een vloeibaar medium. De stof die wordt opgelost, wordt een "opgeloste stof" genoemd en het medium waarin het wordt opgelost, wordt een "oplosmiddel" genoemd, dat samen een "oplossing" vormt. Wat gebeurt er bij het oplossen? Als we opnieuw NaCl als voorbeeld nemen, zagen we dat het vrij moeilijk is om het te smelten. Maar het oplossen van NaCl, bijvoorbeeld in water, is relatief eenvoudig. Dit komt omdat wanneer de ionen Na+ en Cl- in het vloeibare medium worden gescheiden, watermoleculen elk van deze bedekken door er "hydratatiebolletjes" omheen te maken. Dit stabiliseert hun bestaan in het vloeibare medium. Zoals eerder vermeld, is oplossen niet noodzakelijk een vaste stof die in een vloeistof is gestabiliseerd, maar het kan een andere vloeistof zijn, of zelfs een gas. Bij het consumeren van alcoholische dranken worden gemengd met een andere vloeibare frisdrank, waarbij een vloeistof wordt opgelost in een andere, en in frisdrank zijn we ons ervan bewust dat CO2 gas wordt opgelost in water.
Wat is het verschil tussen smelten en oplossen?
• Smelten is een faseovergang (vast-vloeistof) maar oplossen niet.
• Voor het smelten van een stof moet energie worden geleverd als warmte of als druk, maar het oplossen ervan is over het algemeen niet essentieel (sommige stoffen hebben energie nodig om op te lossen).
• Om een stof te laten smelten, moet deze de temperatuur van het "smeltpunt" bereiken, maar voor het oplossen is een dergelijke vereiste niet.
• Gesmolten stof is de pure vloeibare vorm van de vaste stof die is gesmolten, maar een oplossing is altijd een mengsel van twee of meer.
