溶液

溶液

化學術語
在降溫過程中,硫酸鈉溶液溶解度降低,硫酸鈉結晶析出。當溫度降低到一定溫度時,除硫酸鈉結晶外,溶液中的水也結晶析出。溶液在孔隙中的結晶是導緻孔隙介質變形與破壞的主要原因。為探明孔隙介質中溶液結晶導緻孔隙介質變形與破壞機理,構建了Na2SO4+H2O二元體系在降溫結晶過程中的體積變化率計算方法。該方法依據Na2SO4+H2O二元體系中各相态的平衡濃度計算各相态在不同溫度下的含量,進而根據該溫度條件下溶液及晶體體積計算體系的體積變化。[1]
  • 中文名:溶液
  • 外文名:
  • 别名:
  • 類 型:混合物
  • 領 域:化學
  • 性 質:均一、穩定

簡介

溶液:一種或一種以上的物質以分子或離子形式分散于另一種物質中形成的均一、穩定的混合物。

分散質的粒子直徑<1nm(1×10-9m)的分散系。分散質是分子或離子,具有透明、均勻、穩定的宏觀特征。

按聚集态不同分類:

氣态溶液:氣體混合物,簡稱氣體(如空氣)。

液态溶液:氣體或固體在液态中的溶解或液液相溶,簡稱溶液(如鹽水)。

固态溶液:彼此呈分子分散的固體混合物,簡稱固溶體(如合金)。

讀法:一般讀作“某某(溶質)的某(溶劑)溶液”,如雙氧水可以叫做過氧化氫的水溶液。

說明:如果溶劑是水,可以簡稱為某溶液,如“乙醇的水溶液”可以叫做乙醇溶液。

如果兩種液體互溶,有水則以水為溶劑,否則以質量大的為溶劑。

溶液性質

1.均一性:溶液各處的密度、組成和性質完全一樣;

2.穩定性:溫度不變,溶劑量不變時,溶質和溶劑長期不會分離(透明);

3混合物:溶液一定是混合物。

溶液分類

飽和溶液:在一定溫度、一定量的溶劑中,溶質不能繼續被溶解的溶液。

不飽和溶液:在一定溫度、一定量的溶劑中,溶質可以繼續被溶解的溶液。

飽和與不飽和溶液的互相轉化:

不飽和溶液通過增加溶質(對一切溶液适用)或降低溫度(對于大多數溶解度随溫度升高而升高的溶質适用,反之則須升高溫度,如石灰水)、蒸發溶劑(溶劑是液體時)能轉化為飽和溶液。

飽和溶液通過增加溶劑(對一切溶液适用)或升高溫度(對于大多數溶解度随溫度升高而升高的溶質适用,反之則降低溫度,如石灰水)能轉化為不飽和溶液。

規則溶液是更接近實際溶液的一種溶液。它的形成除混合熵不等于零外,其他特性和理想溶液一緻。由規則溶液推導出的熱力學規律,廣泛應用于非電解質溶液,尤其對許多合金溶液的應用,更為合适。因此,對于冶金和金屬材料科學來說,規則溶液理論是十分重要的。

組成成份

1.溶質:被溶解的物質(例如:用鹽和水配置鹽水,鹽就是溶質)

2.溶劑:能溶解其他物質的物質(例如:用鹽和水配置鹽水,水就是溶劑)

3.兩種液體互溶時,一般把量多的一種叫溶劑,量少的一種叫溶質。

4.兩種液體互溶時,若其中一種是水,一般将水稱為溶劑。

5.固體或氣體溶于液體,通常把液體叫溶劑。

其中,水(H2O)是最常用的溶劑,能溶解很多種物質。汽油、酒精、氯仿也是常用的溶劑,如汽油能溶解油脂,酒精能溶解碘等等。

溶質溶解在溶劑中形成溶液,物質的溶解度變化的曲線叫做溶解度曲線。溶解度曲線可以查出某物質在一定溫度時的溶解度。

氣體的溶解度是指這種氣體在壓強為1标準大氣壓和一定溫度時溶解在1體積裡達到飽和狀态時的氣體體積。

固體溶解度表示在一定的溫度下,某物質在100g溶劑裡達到飽和狀态是所溶解的質量。多數固體的溶解度随溫度的升高而增大,但也有少數固體的溶解度随溫度的升高而減小。

形成機制

溶液形成的過程伴随着能量、體積變化,有時還有顔色變化。溶解是一個特殊的物理化學變化,分為兩個過程。一是溶質分子或離子的離散,這個過程需要吸熱以克服分子間的吸引力,同時增大體積;二是溶劑分子和溶質分子的結合,這是一個放熱過程同時體積縮小。整個過程的綜合情況是兩方面的共同作用。

溶液用途

在溶液裡進行的化學反應通常是比較快的。所以,在實驗室裡或化工生産中,要使兩種能起反應的固體起反應,常常先把它們溶解,然後把兩種溶液混合,并加以振蕩或攪動,以加快反應的進行。

溶液對動植物的生理活動也有很大意義。動物攝取食物裡的養分,必須經過消化,變成溶液,才能吸收。在動物體内氧氣和二氧化碳也是溶解在血液中進行循環的。在醫療上用的葡萄糖溶液和生理鹽水、醫治細菌感染引起的各種炎症的注射液(如慶大黴素、卡那黴素)、各種眼藥水等,都是按一定的要求配成溶液使用的。植物從土壤裡獲得各種養料,也要成為溶液,才能由根部吸收。土壤裡含有水分,裡面溶解了多種物質,形成土壤溶液,土壤溶液裡就含有植物需要的養料。許多肥料,像人糞尿、牛馬糞、農作物稭稈、野草等等,在施用以前都要經過腐熟的過程,目的之一是使複雜的難溶的有機物變成簡單的易溶的物質,這些物質能溶解在土壤溶液裡,供農作物吸收。

溫度變化

物質溶解,一方面是溶質的微粒——分子或離子要克服它們本身的相互之間的吸引力離開溶質,另一方面是溶解了的溶質要擴散到整個溶劑中去,這些過程都需要消耗能量,所以物質溶解時,要吸收熱量。溶解過程中,溫度下降原因就在于此。

如果溶解過程隻是單純的擴散,就應該全是吸熱的,為什麼還有的放熱呢?原來,在溶解過程中,溶質的微粒——分子或離子不僅要互相分離而分散到溶劑中去,同時,溶解于溶劑中的溶質微粒也可以和溶劑分子生成溶劑化物(如果溶劑是水,就生成水合物)。在這一過程裡要放出熱量。

相關計算

根據稀釋前後溶質的總量不變進行運算,無論是用水,或是用稀溶液來稀釋濃溶液,都可計算。

(1)用水稀釋濃溶液

設稀釋前的濃溶液的質量為m,其溶質的質量分數為a%,稀釋時加入水的質量為n,稀釋後溶質的質量分數為b%。

則可得m×a%=(m+n)×b%。

(2)用稀溶液稀釋濃溶液

設濃溶液的質量為A,其溶質的質量分數為a%,稀溶液的質量為B,其溶質的質量分數為b%,兩液混合後的溶質的質量分數為c%。

則可得A×a%+B×b%=(A+B)×c%

或A/B=(c%-b%)/(a%-c%)。

使溶液變濃(增大一倍)

(1)增加溶質

令溶液質量為mg,溶質的質量分數為a%,

若使其質量分數增大一倍,

則要加(ma%)/(1-2a%)g的溶質。

(2)蒸發溶劑

令溶液質量為mg,則蒸發m/2g溶劑。

(3)用濃溶液混合

使溶液變稀

(1)增加溶劑

令溶液質量為mg,

若使其質量分數減小一倍,

則要加mg溶劑。

(2)減少溶質

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