Zagrijavamo li komadić olova (na primjer u čeličnoj žlici), vidjet ćemo da će se ono rastaliti kod neke određene temperature. Ostavimo li rastaljeno olovo da se ohladi, ono će ponovo prijeći u kruto agregatno stanje. Kruto tijelo prelazi dakle u tekuće ugrijanjem, a tekuće u kruto ohlađivanjem. Za svaku kemijsku tvar postoji određena temperatura kod koje tvar prelazi iz krutog u tekuće, odnosno iz tekućeg u kruto agregatno stanje. U prvom slučaju imamo taljenje, pa se ta temperatura naziva talište, a u drugom slučaju zbiva se skrućivanje, pa se ta temperatura naziva skrutište ili temperatura skrućivanja. Pokusima je utvrđeno da se talište i skrutište podudaraju za jednake materijale kod istog tlaka. Od čistih kovina tali se kod najniže temperature kositar, olovo i bizmut, dok je živa kod normalne temperature u tekućem stanju. Legure (smjese dviju ili više kovina) imaju redovito niže talište nego što je talište kovina od kojih se ta legura sastoji, na primjer legura od jednakih dijelova cinka i olova koja se upotrebljava za meko lemljenje, tali se kod 200 °C.[2]
Talište je temperatura pri kojoj neka tvar prelazi iz čvrstoga u tekuće agregatno stanje. Ovisi o tlaku, ali se u tablicama za pojedine tvari obično navode vrijednosti tališta kod normiranog atmosferskoga tlaka (101 325 Pa). Pod većim tlakom talište se snizuje, a pod manjim povisuje. Talište slitina i čvrstih otopina redovito je niže od tališta pojedinih komponenata.[3] Temperatura skrućivanja, što je obrnuta pojava prelaska iz kapljevitog u kruto stanje, zove se krutište (za vodu se tradicionalno koristi pojam ledište). Za većinu tvari talište je jednako krutištu, na primjer kod žive su na 234,32 kelvina (−38,83 °C). Za neke se tvari razlikuju, na primjer organski se polimer agar tali iznad 85 °C, a skrućivati se počinje tek kada se temperatura spusti između 32 °C i 40 °C. Taj fenomen zovemo histereza. Kod nekih tvari, kao što je staklo, dolazi do postupnog skrućivanja bez kristalizacije pa se krutište i talište ne mogu točno odrediti. To su takozvane amorfne krutine.
Mnogo točnija definicija tališta (ili ledišta) jest da je to temperatura pri kojoj su čvrsta i tekuća faza neke tvari pri određenom tlaku u ravnoteži.
[4]
Talište vode (leda) je na 0 °C (273 K). Ako u vodi ima sitnih čestica koje djeluju kao jezgre kristalizacije ledište je jednako talištu, međutim potpuno čista voda se može pothladiti do −42 °C (231 K) prije nego što se počne smrzavati. Za razliku od vrelišta, talište je relativno neosjetljivo na promjenu tlaka. Kemijski element s najvišom temperaturom tališta koja iznosi 3 695 K (3 422 °C) je volfram. S druge strane ljestvice je helij koji se pri normalnom tlaku ne skrućuje čak ni na apsolutnoj nuli.
Toplina taljenja
Stavimo u limenu kutiju 1 kilogramleda (ili snijega) od -10 °C i grijemo ga na plameniku. U led stavimo termometar i miješajmo. Živa će se u termometru dignuti do ledišta i stati. Tada će se led taliti, a termometar će pokazivati stalno 0 °C. Znači, sva dovedena toplina troši se zagrijavanjem na taljenje leda. Dokle god se sav led ne rastali, temperatura smjese vode i leda neće se dizati. Toplina potrebna da se 1 kilogram krute tvari koja je već ugrijana na temperaturu tališta pretvori potpuno u tekućinu naziva se toplina taljenja. Na primjer toplina taljenja leda je 335 kJ, bakra 166 kJ, platine 113 kJ i tako dalje.
Ovisnost tališta o tlaku
Pokusima je ustanovljeno da talište ovisi o tlaku pod kojim se nalazi određena kemijska tvar prilikom taljenja. Ispitivanja su pokazala da talište raste s povećanjem tlaka kod onih tvari koje taljenjem povećavaju svoj obujam. Obratno je kod tvari kojima se obujam smanjuje prilikom taljenja. Talište leda snizuje se za 0,007 5 °C pri povećanju tlaka za 1 bar.
Uzmimo čašu vode u koju smo stavili termometar i bacimo zatim u vodu nešto kuhinjske soli. Sol će se otopiti, a temperatura vode će pasti. Vidimo da krute tvari mogu prijeći u tekuće stanje otapanjem u izvjesnim tekućinama. Tekućina u kojoj se neka tvar otapa zove se otapalo, a nastala tekućina naziva se otopina. Iz tog se pokusa vidi da se za otapanje troši toplina. Omjer između količine otopljene tvari i količine otapala zove se koncentracija otopine. Često se koncentracija otopine izražava brojem molova otopljene tvari. Molarna otopina je otopina kod koje je u 1 litri otapala otopljen 1 mol neke tvari. Ako je na primjer u 1 litri vode otopljeno 5,85 grama kuhinjske soli koja ima molekularnu masu 58,5, onda je to 1/10 molarne otopine. Količina tvari koja se može otopiti u nekoj tekućini ovisi o temperaturi. Što je temperatura viša, to se može otopiti veća količina tvari i obratno. Ako otopina sadrži najveću količinu tvari koja se može otopiti kod određene temperature, to je zasićena otopina. Ako sadrži manje tvari, onda je nezasićena, a ako sadrži previše, to je prezasićena otopina. Suvišna količina tvari u tom slučaju izlučuje u krutom stanju, to jest nastaje kristalizacija. Vidjeli smo da je za otapanje potrebna određena količina topline; ta se količina topline ne dovodimo izvana, tekućina se ohlađuje pri otapanju krute tvari. Na taj se način mogu dobiti otopine niskih temperatura koje se zovu hladne smjese. Na primjer smjesa od 3 dijela leda i jednog dijela soli može postići temperatura od -21 °C. U tekućinama se mogu otapati i plinovi, i to vrlo velika količina. Otapanje plinova u tekućinama zove se apsorpcija.
Skrućivanje je prijelaz kemijske tvari iz tekućeg u čvrsto agregatno stanje. Ta se pojava tumači djelovanjem dvaju suprotnih utjecaja na međudjelovanje čestica u tvarima: kohezija uzrokuje međusobno privlačenje čestica, a kinetička energija ih molekula razjedinjuje. Snizivanjem temperature tekućine smanjuje se kinetička energija pa djelovanje kohezije postaje relativno sve jače. Kada se kinetička energija molekula smanji ispod određene vrijednosti, kohezija prevagne i čvrsto stisne čestice jednu uz drugu. Čvrste tvari mogu biti amorfne tvari ili tvoriti kristalnu rešetku.[6]
Ledište je temperatura pri kojoj neka tvar prelazi iz tekućega u čvrsto agregatno stanje. Ovisi o tlaku, ali se u tablicama za pojedine tvari obično navode vrijednosti ledišta kod normiranog atmosferskoga tlaka (101 325 Pa). Pod većim tlakom ledište se snizuje, a pod manjim povisuje. Ledište slitina i čvrstih otopina redovito je niže od ledišta pojedinih komponenata. Kako bi se pokusima utvrdila temperatura na kojoj postoji ravnoteža između čvrstog i tekućeg agregatnog stanja neke tvari, pogodnije je izmjeriti njezino talište, jer je pri određivanju ledišta često potrebno pothlađivanje tvari da bi započela kristalizacija.[7]
Temperatura ledišta nekog otapala (voda, alkohol, aceton...) razlikuje se od temperature ledišta otopine neke krute tvari u tom otapalu. Otopine imaju nižu temperaturu ledišta od čistog otapala. Dakle otopljena kruta tvar uzrokuje sniženje temperature ledišta otopine, koje ovisi broju čestica otopljene tvari u otopini. Zato ovo svojstvo ubrajamo u koligativna svojstva otopina.[8]
Smrzavanje ili zaleđivanje je hlađenje tvari na temperature niže od ledišta. Tako se na primjer živežne namirnice izlažu smrzavanju kako bi se postiglo bakteriostatsko djelovanje (konzerviranje).[9]