Liukoisuus vs liukeneminen
Molemmat nämä termit kulkevat käsi kädessä ja viittaavat samaan kemialliseen skenaarioon kahdella erilaisella määritelmällä. Konseptin taustana on tärkeää ensin ymmärtää kolme tähän liittyvää peruskomponenttia; eli liuennut aine, liuotin ja liuos. Liuennut aine on yhdiste, joka on liuennut liuottimeen. Liuotin on yleensä nestettä, jota käytetään liuenneen aineen liuottamiseen. Liuosta kutsutaan seokseksi, joka saadaan liuottamalla liuennutta ainetta liuottimeen. Liuenneet aineet voivat olla kiinteitä, nesteitä tai kaasuja, ja vaikka liuottimet ovat yleensä nesteitä, voi olla myös kiinteitä ja kaasumaisia liuottimia. Esim. Metalliseosta voidaan pitää kiinteänä liuoksena, jossa kiinteä liuennut aine sekoitetaan kiinteän liuottimen kanssa. 'Liukoisuus' on liuenneen aineen ominaisuus, ja 'Liukeneminen' on prosessi, jossa liuennut aine liukenee liuottimeen muodostaen liuoksen. Siksi liukoisuus on määritelmän mukaan termodynaaminen tekijä ja liukeneminen kineettinen tekijä.
Liukoisuus
Liukoisuus on liuenneen aineen ominaisuus, joka määrittää, kuinka pitkälle liuennut aine liukenisi liuottimeen tietyn liuoksen muodostamiseksi. Liuenneen aineen kemiallisilla ja fysikaalisilla ominaisuuksilla on suuri merkitys sen liukoisuustasojen päättämisessä. Kun viittaamme liuoksen pitoisuuteen, tarkoitamme tietyn liuenneen aineen liukoisuustasoa liuottimessa. On olemassa raja liuenneiden aineiden määrälle, jonka tietty liuotin voi pitää liuoksessa, liuosfaasissa. Tämän rajan ulkopuolella, jos liuenneet aineet liukenevat edelleen, ne alkaisivat saostua pohjassa. Näiden kahden tilan välinen dynaaminen tasapaino määrittää liukoisuuden laajuuden. Siksi liukoisuus tapahtuu, kun liukenemisnopeus on yhtä suuri kuin saostumisnopeus. Liukoisuus voidaan määrittää kvantitatiivisesti ja se sisältää yksikön mol/kg.
Yleensä noudatamme liukoisuuden nyrkkisääntöä, joka tunnetaan nimellä "kuten liuottaa k altaista". Tämä ajatus viittaa siihen, että polaarisilla yhdisteillä on suurempi taipumus liueta polaarisiin liuottimiin ja päinvastoin. Kun liuennut aine on täysin liukeneva, sanomme sen sekoittuvan. Tämä pätee useammin kahden nesteen tapauksessa (kun neste sekoitetaan toiseen nesteeseen). Kun liukoisuus on alhainen, sanomme, että yhdiste on huonosti liukeneva tai liukenematon. Aineen liukoisuus toiseen riippuu liuenneen aineen ja liuotinmolekyylien välisten molekyylien välisten voimien laajuudesta, ja erilaiset fysikaaliset ja termodynaamiset tekijät vaikuttavat liukoisuuden määrään. Esim. lämpötila, paine, liuottimen polaarisuus, yhteisen ionin ylimäärä tai puute liuoksessa jne. Yleensä kun lämpötila on korkea, tietyn liuenneen aineen liukoisuus on korkeampi kuin kylmempänä. Toisinaan liukeneminen saattaa tapahtua kemiallisen reaktion vuoksi eikä liuenneen aineen puhtaan liukoisuuden vuoksi. Tätä ei pidä sekoittaa liukoisuuteen. Kun liuennut aine on puhtaasti liukeneva, tulee liuennutta ainetta saada takaisin takaisin liuottimen haihtumisen jälkeen.
Hajotus
Liukeneminen on prosessi, jossa liuennut aine liukenee liuottimeen muodostaen liuoksen. Siksi tällä on kineettinen vaikutus. Liukeneminen voi tapahtua eri nopeuksilla, ja joskus liuenneen aineen liukeneminen kokonaan liuottimeen saattaa vaatia melko pitkän ajan. Liukenemisprosessin aikana liuenneen aineen rakenteellinen eheys hajoaa yksittäisiksi komponenteiksi, molekyyleiksi tai atomeiksi, ja liukenemisen tulosta kutsutaan liukoisuudeksi. Myös liukenemista säätelevät samanlaiset fysikaaliset periaatteet kuin liukoisuutta, mutta itse liukeneminen on kineettinen prosessi. Ioniyhdisteet liukenevat helposti veteen ja kuten edellä mainittiin, "samanlainen liuottaa kuten" -periaate voidaan laskea myös tähän. Liukenemisnopeus riippuu useista tekijöistä; mekaaninen sekoitus, liuottimen ja liuenneen aineen luonne, liuenneen materiaalin massa, lämpötila jne. Liukeneminen voidaan määrittää mol/s-yksiköllä.
Mitä eroa on liukoisuudella ja liukenemisella?
• Liukeneminen on prosessi, jossa liuennut aine liukenee liuottimeen muodostaen liuoksen, kun taas liukoisuus on liukenemisen tulos.
• Liukoisuus on termodynaaminen kokonaisuus, kun taas liukeneminen on kineettistä.
• Liukoisuus mitataan mol/kg:na ja liukeneminen mol/s.
