1.13
溶液是由两种主要物质组成的均一混合物:溶质和溶剂。 溶剂的量多于溶质。
在稀溶液中,溶质相对于溶剂的比例较小,而在浓溶液中,该比例较大。
在形成溶液时,溶质与溶剂之间不会发生化学反应。相反,分子会重新分布,单个溶剂分子会包围溶质分子,并通过吸引力相互作用。这种溶解过程称为溶剂化。
为了有利于溶剂化,溶质-溶剂相互作用应强于溶剂-溶剂和溶质-溶质相互作用。
在溶液中,溶质和溶剂可以是任何物态。溶液本身为单一“相”。
与溶解相反的过程是沉淀,由强烈的溶质-溶质相互作用引发。当溶解速率等于沉淀速率时,便建立了溶解度平衡。
溶质的溶解度是指在给定量的溶剂中,达到溶解平衡时其可能存在的最大浓度。溶解度受温度及分子极性等其他物理条件的影响。
非极性溶质通过分子间的伦敦色散力溶解于非极性溶剂中,而极性或离子型溶质则通过离子-偶极或偶极-偶极相互作用溶解于极性溶剂中。
水是一种极性溶剂。亲水性(即喜水)化合物由于带有离子电荷或极性基团,能够与水分子发生足够强的相互作用,因此可溶于水。这些化合物在非极性溶剂中溶解度较低,因为溶质分子之间的相互作用远强于非极性溶剂与极性溶质分子之间可能发生的任何相互作用。
像油类这样不溶于水、可溶于脂肪的非极性化合物具有疏水性,即“惧水性”,因为它们无法形成氢键以与溶剂-溶剂之间的相互作用相竞争。
两亲性或双亲性化合物同时具有极性和非极性基团。例如,肥皂是脂肪酸的金属盐。在水中,肥皂分子会聚集形成称为胶束的球形结构,其非极性的疏水性脂肪酸尾部向内,而极性的亲水性头部则朝外。
使用肥皂去除油渍时,肥皂分子的尾部会包围非极性的油污形成可溶于水的胶束,从而使油污被水冲洗掉。
溶液是由溶剂(主要成分)和溶质(次要成分)组成的均匀混合物。 溶液的物理状态(固体、液体或气体)通常与溶剂的物理状态相同。 溶质浓度通常用定性术语描述,例如稀释(相对较低浓度)和浓缩(相对较高浓度)。
在溶液中,溶质颗粒(分子、原子和/或离子)被溶剂分子紧密包围,并通过吸引力…