溶解度

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溶解度

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在化学中,溶解度是一种物质(溶质)与另一种物质(溶剂)形成溶液能力。 不溶性是相反的性质,溶质不能形成这样的溶液。

一种物质在特定溶剂中的溶解度通常用饱和溶液中溶质的浓度来衡量,饱和溶液中不能溶解更多的溶质。 在这一点上,这两种物质被认为处于溶解度平衡。 对于某些溶质和溶剂,可能没有这样的限制,在这种情况下,这两种物质被认为可以按任何比例混溶(或只是混溶)。

溶质可以是固体液体气体,而溶剂通常是固体或液体。 两者都可能是纯物质,也可能本身就是溶液。 气体总是可以以任何比例混溶,除非在非常极端的情况下,并且固体或液体只有先进入气态才能溶解在气体中。

溶解度主要取决于溶质和溶剂的组成(包括它们的 pH 值和其他溶解物质的存在)以及温度和压力。 这种依赖性通常可以根据两种物质的粒子(原子分子离子)之间的相互作用以及热力学概念(例如焓和熵)来解释。

在某些条件下,溶质的浓度可能超过其通常的溶解度极限。 结果是一种过饱和溶液,它是亚稳态的,如果出现合适的成核位点,它将迅速排除过量的溶质。

当两种物质发生不可逆的化学反应时,溶解度的概念不适用,例如氢氧化钙盐酸的反应; 即使有人可能会非正式地说,一个解散了另一个。 溶解度也不同于溶解速率,溶解速率是固体溶质溶解在液体溶剂中的速度。 此属性取决于许多其他变量,例如两种物质的物理形式以及混合的方式和强度。

溶解度的概念和度量在化学以外的许多科学中都极为重要,例如地质学、生物学、物理学和海洋学,以及工程、医学农业,甚至在非技术活动中,如绘画清洁烹饪、 和酿造。 大多数具有科学、工业或实际意义的化学反应只有在试剂溶解在合适的溶剂中后才会发生。 水是迄今为止最常见的此类溶剂。

术语可溶性有时用于可以在液体中形成非常细小的固体颗粒的胶体悬浮液的材料。 然而,此类物质的定量溶解度通常没有明确定义。

溶解度的量化

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特定溶质在特定溶剂中的溶解度,一般用两者饱和溶液的浓度来表示。 可以使用几种表示溶液浓度的方法中的任何一种,例如对于特定质量、体积或摩尔量的溶剂或溶液,溶质的质量、体积或以摩尔计的量。

每份溶剂

特别是,化学手册通常将物质在液体中的溶解度表示为每分升(100 毫升)溶剂的溶质克数 (g/dL); 或者,不太常见,以克每升 (g/L) 表示。 溶剂的量可以改为以质量表示,如 g/100g 或 g/kg。 在这种情况下,数量可以表示为百分比,缩写w/w可以用来表示重量/重量。 (以 g/L 和 g/kg 为单位的值对于水几乎相同,但对于其他溶剂则不同。)

或者,溶质的数量可以用摩尔而不是质量来表示; 如果溶剂的量以千克为单位,则该值为溶液的摩尔浓度 (mol/kg)。

每份溶液

物质在液体中的溶解度也可以表示为每份溶液中溶质的数量,而不是溶剂的数量。 例如,按照滴定中的常见做法,它可以表示为每升溶液中溶质的摩尔数 (mol/L),即后者的摩尔浓度。

溶解度

在更专业的情况下,溶解度可以用摩尔分数(溶质摩尔数/溶质加溶剂总摩尔数)或平衡时的质量分数(溶质质量/溶质加溶剂质量)给出,两者都是 0 和 1 可以用百分比表示。

液态和气态溶质

对于液体或气体在液体中的溶液,两种物质的量可以用体积而不是质量或摩尔量给出; 例如每升溶剂的溶质升数,或每升溶液的溶质升数。

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词条目录
  1. 溶解度
  2. 溶解度的量化
  3. 每份溶剂
  4. 每份溶液
  5. 液态和气态溶质

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