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過飽和溶液
圖片來自華人百科

在化學中,溶液(Solution),又稱為單一相均勻混和物(Homogeneous Mixture),是由两种或以上純物质所混合成的均相、稳定的分散体系;可能是固態、液態或是氣態甚至是其組合;可能導電也可能不導電;可能是固體、膠體或具流動性。溶液不是純物質,不具有一定的組成及一定的性質。但是組成溶液的粒子均勻,肉眼上無法分辨,也無法用傾析法分離組成物。儘管如此,所有的溶液仍可以在物理化學方法的範圍內分離出內容物。

溶液形成,物質分散的過程稱為溶解[1] 。在溶解的過程中,有一物質的相沒有發生變化,稱此物質為溶劑;通常溶劑是體積最大的物質(或水);溶液中除了溶劑以外都稱為溶質。溶質在每單位溶劑內的多寡稱為浓度;溶質在穩定態下所能達到的最大濃度稱為溶解度;濃度低於溶解度的稱為未飽和溶液,濃度等於溶解度的稱為飽和溶液,濃度大於溶解度的稱為過飽和溶液。

溶液的性質

溶解

溶解是指溶劑分子和溶質分子或離子吸引並結合的過程。 當離子溶解時,它們會散布開來並被溶劑分子包裹。 離子越大,能包裹它的溶劑分子就越多。 有時,溶解會產生放熱、吸熱的現象。

濃度

濃度(Concentration),是指一定量溶液或溶劑中,一溶質的量。常見表示法包括:

值得注意的是,在討論溶液時,「濃」和「稀」兩術語任意用於表明一溶液含相當少或相當多的溶質,但他們之間並無一定界線。此二名詞常與「未飽和」和「飽和」混淆,但這兩組名詞所欲表達的性質根本不同。舉例來說,硫酸鋇的飽和水溶液極稀,溶解度mathrm{diluted}\ (0.002g/L\ \mathrm{H_2O},18^\circ \mathrm{C});但飽和的硫代硫酸鈉卻很濃,溶解度mathrm{concentrated}\ (500g/L\ \mathrm{H_2O},25^\circ \mathrm{C})。

加成性

非理想溶液下,溶質溶解後的體積並沒有加成性;且不同的溶質溶解後的體積縮小率不同。其中,溶解後體積增大的稱為正偏差溶液,體積減少的稱為負偏差溶液

溶解度

溶解性或溶解度(Solubility)是指一种物质能够被溶解的最大程度。溶解度主要取决于溶质溶劑中的溶解平衡常数(溶度積)溫度極性、和压强; zh-hk:壓強; zh-tw:壓力;相同溶質在不同溶劑下的溶解度不盡相同;相同溶劑在不同溶質下的溶解度不盡相同;即便是相同的溶質和溶液,在不同的環境因素下溶解度也不盡相同。

互溶性

若二物質能無限制量相互溶解,稱其為無限互溶;若溶解度有限制,稱為部分互溶;若溶解度極小,稱為不互溶。

理想溶液

理想溶液宏观下,任一组分在全部浓度范围内都符合拉乌尔定律的溶液称为理想溶液。理想溶液在分子尺度上,各分子的大小及作用力彼此相似,当一种分子被另一种取代时,没有能量的变化或空间结构的变化,符合加成性。

固體溶液

固溶體也稱作固體溶液,是指溶質原子溶入溶劑晶格中而仍保持溶劑類型的合金相。通常以一種化學物質為基體溶有其他物質的原子或分子所組成的晶體,在合金硅酸盐系統中較多見,在多原子物質中亦存在。當溶劑的晶體結構添加溶質後可以穩定存在且保持均相,則該種混合物可以被視作溶液。

一些混合物可以在很多種濃度情況下形成固溶體,而有一些混合物根本不能形成固溶體。兩種物質混合而形成固溶體的傾向是一個複雜的事情,涉及化學晶體學量子物理學

液體溶液

水溶液

水溶液是指溶劑的溶液。在化學反應中,若反應物或生成物為水溶液,一般會在其化學式右下方加上{(aq)}識別。例如食鹽NaCl的水溶液,會用NaCl_{(aq)}表示。由於水是自然界蘊含豐富的良好溶劑,因此在化學中常用到水溶液。具有疏水性的物質不溶於水中,而具有親水性的物質才能形成水溶液。像食鹽即為親水性的物質。若依照酸鹼電離理論也是親水性物質。物質是否溶於水,主要是根據物質和水之間是否可以產生強大的吸引力,而且需要大於水和水之間的分子間作用力。若將無法溶於水的固體物質加入水中,則會產生沉澱

電解質溶液

电解质溶液中有能够自由移动的离子,因此能导电。

參考文獻

  1. 溶解,教育百科