Topnost proti raztapljanju
Ta izraza gresta z roko v roki in se nanašata na isti kemični scenarij z dvema različnima stališčema v definiciji. Kot ozadje koncepta je pomembno najprej razumeti tri osnovne komponente, ki so tu vključene; in sicer topljenec, topilo in raztopina. Topljena snov je spojina, ki je raztopljena v topilu. Topilo je na splošno tekočina, ki se uporablja za raztapljanje topljenca. Raztopino imenujemo zmes, ki nastane pri raztapljanju topljenca v topilu. Raztopljene snovi so lahko trdne snovi, tekočine ali plini, in čeprav so topila na splošno tekočine, lahko obstajajo tudi trdna in plinasta topila. Npr. Kovinsko zlitino lahko obravnavamo kot trdno raztopino, kjer je trdna raztopina pomešana s trdnim topilom. „Topnost“je značilna lastnost topljenca, „raztapljanje“pa je postopek, pri katerem se topljenec raztopi v topilu, da nastane raztopina. Zato je po definiciji topnost termodinamični dejavnik, raztapljanje pa kinetični dejavnik.
Topnost
Topnost je lastnost topljenca, ki določa, kako daleč bi se topljenec raztopil v topilu, da bi tvoril določeno raztopino. Kemične in fizikalne lastnosti topljenca igrajo pomembno vlogo pri odločanju o stopnjah topnosti. Ko govorimo o koncentraciji raztopine, se nanašamo na stopnjo topnosti določenega topljenca v topilu. Obstaja omejitev količine raztopljenih snovi, ki jih določeno topilo lahko vsebuje v raztopini v fazi raztopine. Nad to mejo, če bi raztopljene snovi še naprej raztopili, bi se začele obarjati na dnu. Dinamično ravnotežje med tema dvema stanjema določa obseg topnosti. Zato se topnost pojavi, ko je hitrost raztapljanja enaka hitrosti padavine. Topnost je mogoče kvantificirati in nosi enoto mol/kg.
Na splošno upoštevamo pravilo topnosti, znano kot "podobno se raztopi podobno". Ta ideja nakazuje, da imajo polarne spojine večjo nagnjenost k raztapljanju v polarnih topilih in obratno. Ko je topljenec popolnoma topen, pravimo, da se lahko meša. To pogosteje velja za primer dveh tekočin (ko je tekočina pomešana z drugo tekočino). Kadar je topnost majhna, pravimo, da je spojina slabo topna ali netopna. Topnost ene snovi v drugi je odvisna od obsega medmolekulskih sil med topljencem in molekulami topila, na obseg topnosti pa vplivajo različni fizikalni in termodinamični dejavniki. Npr. temperatura, tlak, polarnost topila, presežek ali pomanjkanje skupnega iona v raztopini itd. Na splošno je pri visoki temperaturi topnost določenega topljenca višja kot pri hladnejšem. Včasih lahko pride do raztapljanja zaradi kemične reakcije in ne zaradi čiste topnosti topljenca. Tega ne smemo zamenjevati s topnostjo. Kadar je topljenec popolnoma topen, bi ga morali po izhlapevanju topila spet pridobiti nazaj.
Razpad
Raztapljanje je proces, pri katerem se topljenec raztopi v topilu, da nastane raztopina. Zato ima to kinetični učinek. Raztapljanje lahko poteka z različnimi hitrostmi in včasih je potrebno precej časa, da se topljenec popolnoma raztopi v topilu. Med postopkom raztapljanja se strukturna celovitost topljenca razgradi na posamezne komponente, molekule ali atome, rezultat raztapljanja pa se imenuje topnost. Tudi za raztapljanje veljajo podobna fizikalna načela kot za topnost, vendar je samo raztapljanje kinetični proces. Ionske spojine je mogoče zlahka raztopiti v vodi in, kot je omenjeno zgoraj, lahko tukaj štejemo tudi načelo "podobno se raztopi podobno". Hitrost raztapljanja je odvisna od različnih dejavnikov; mehansko mešanje, narava topila in topljenca, masa raztopljenega materiala, temperatura itd. Raztapljanje je mogoče kvantificirati z enoto mol/s.
Kakšna je razlika med topnostjo in raztapljanjem?
• Raztapljanje je proces, pri katerem se topljenec raztopi v topilu, da nastane raztopina, medtem ko je topnost rezultat raztapljanja.
• Topnost je termodinamična entiteta, medtem ko je raztapljanje kinetična.
• Topnost se meri v mol/kg, raztapljanje pa v mol/s.
