普通化学/溶解度
溶液是一种均相混合物，由溶剂和溶质组成。溶剂是任何允许其他物质溶解在其中的物质。因此，它通常以更大的量存在。溶质是存在于溶液中的物质。请注意，当溶质溶解在溶剂中时，溶剂和溶质之间不会形成化学键。
与组成固定的纯化合物不同，溶液的组成是可变的。例如，500 毫升的柠檬水溶液可以包含 70% 的水、20% 的柠檬汁和 10% 的糖。也可以有 500 毫升的柠檬水溶液，其中包含 60% 的水、25% 的柠檬汁和 15% 的糖。
 | 最常见的溶液类型是水溶液，即水作为溶剂的溶液。水溶液非常重要。例如，酸和碱通常以水溶液的形式存在。 |
当两种液体可以以任何比例轻松混合时，它们被称为可混溶的。例如，酒精和水。两者都可以以任何比例完全溶解彼此。如果两种液体不能形成溶液，则被称为不混溶的，例如油和水。金属溶剂中的固体溶质被称为合金。金就是合金的一个例子。金在纯净状态下太软，因此将其他金属溶解在其中。珠宝商可能会使用 14 克拉金，其中三分之二为金，三分之一为其他金属。
| 因素 | 概念 | 示例 |
|---|---|---|
| 表面积 | 更大的表面积为溶质-溶剂接触提供了更多机会 | 粉末状糖比冰糖在水中溶解得更快。 |
| 温度 | 固体在热的溶剂中更易溶解，气体在冷的溶剂中更易溶解 | 糖在热水中更容易溶解，但 CO2 在冷苏打水中比在温苏打水中溶解得更好。 |
| 极性 | 非极性化合物溶解在非极性溶剂中，而极性化合物溶解在极性溶剂中。如果一种液体是极性的，而另一种不是，则它们是不混溶的。 | 酒精和水都是极性的，并且可以混溶。油是非极性的，并且不溶于水。 |
| 压力 | 由于更大的力量将气体分子推入溶剂中，气体在更高的压力下溶解得更好。 | 打开苏打水瓶盖会让气泡跑出来。 |
| 搅拌 | 如果通过搅拌或摇动来搅拌溶液，则动能运动和粒子的接触会增加。因此，溶解速率会增加。 | 每个人都知道在加糖后搅拌咖啡。 |
| 一般来说，溶解速率取决于物质之间的分子间力。“相似相溶”这句话可以帮助你记住，物质必须都是极性的或非极性的才能溶解。 |
- 必须破坏固体中粒子之间的力。这是一个吸热过程，称为解离。
- 液体中粒子之间的一些分子间力也必须被破坏。这是吸热的。
- 固体粒子与液体中的粒子发生吸引。这是一个放热过程，称为溶剂化。
当氯化钠加入水中时，它会溶解。水分子是极性的，而氯化钠是离子性的（非常极性）。水分子的正端（氢）将被吸引到负的氯离子，而水分子的负端（氧）将被吸引到正的钠离子。吸引力足够强大，可以将钠与氯分离，因此溶质解离或分解。然后溶质分散在整个溶剂中。极性的水分子防止离子重新附着到彼此，因此盐保持在溶液中。
- 当溶液不能再容纳任何溶质时，它被称为饱和。当溶解的溶质和未溶解的溶质之间存在平衡时，就会发生这种情况。
- 如果可以添加更多溶质，则该溶液为不饱和。
- 如果溶液由于温度的降低或升高而含有比正常情况更多的溶质，则被称为过饱和。如果受到干扰，溶液会迅速形成固体晶体。
- 溶解度是衡量每 100 克溶剂（或者在水的情况下，每 100 毫升溶剂）可以溶解多少克溶质的指标。
有时，化合物会形成含有特定数量水的晶体。例如，硫酸铜（II）写成 CuSO4 • 5H2O。对于每摩尔的硫酸铜（II），有五摩尔的水附着。原子排列在一个晶格中。即使干燥，该化合物仍然是水合的。它不会感觉潮湿，但在固体晶体结构中存在水分子。
强烈的热量会从化合物中释放出水。它的颜色可能会发生变化，表明发生了化学变化。当无水化合物溶解在水中时，它将再次被水合。
一些化学物质在溶解时会改变温度。这是由于热量的释放或吸收。这种特定的变化被称为溶液的热量，以 kJ/mol 为单位测量。
一些物质在溶解时会分解成离子并导电。这些物质被称为电解质。所有离子化合物都是电解质。另一方面，非电解质在溶解时不会导电。电解质是自来水导电的原因。自来水中含有盐和其他离子。如果你有纯净水，你会发现它根本不导电。在溶解一些盐后，它会很好地导电。离子的存在允许电子通过溶液移动，因此电流会通过。
1. 在 50 毫升苯和 48 毫升辛烷的混合物中，
- a) 哪种物质是溶质？
- b) 这两种物质会形成溶液吗？
2. 溶液的形成是物理反应。根据这一原理，说出两种分离溶质和溶剂的方法。
3. 在蒸发皿中轻轻加热三种不同的透明无色液体。液体 A 留下了白色残留物，液体 B 没有留下残留物，液体 C 留下了水。确定每种液体溶液是纯物质还是溶液。
4. 比较三瓶苏打水。A 瓶在室温 (25°C) 下储存，B 瓶在 10°C 下储存，C 瓶在 30°C 下储存。
- a) 如果你想要喝起泡的饮料，你会选择哪一瓶？
- b) 如果你想将 C 瓶的气压改变到与 B 瓶相同，你可以怎么做？