6.3
在液固溶液中,固体会不断溶解,直至达到其溶解度极限——即在给定体积的液体中能够溶解的固体最大量。
当达到此限度时,溶液被称为饱和溶液。溶质进一步溶解会使溶液变为过饱和溶液。
在平衡状态下,理想液-固溶液中未溶解溶质与已溶解溶质的化学势相等。
将溶解的溶质视为液-液溶液的一个组分时,其化学势可用其摩尔分数表示。
结合这些方程并重新整理表达式,可得到溶解溶质的摩尔分数。
用负的熔融吉布斯自由能替代化学势差,并引入焓和熵项,可将摩尔分数表示为热力学参数的函数。
引入溶质熔点这一参数可将溶解过程与熔融过程关联起来,因为熔点较高的溶质溶解度较低。因此,引入溶质的熔点可以在不同温度下区分焓变和熵变的贡献。
假设焓和熵对温度的依赖性极小,可得到计算溶液中固体溶解度的最终方程。
固体在液体中溶解形成溶液的过程受溶解度极限的控制,溶解度极限是指在特定体积的液体(即溶剂)中能够溶解的固体物质(即溶质)的最大量。随着溶质的溶解,系统会达到某一状态,在给定温度下无法再溶解更多的溶质,这一状态称为饱和点。然而,如果继续加入溶质并使其得以溶解,溶液将变为过饱和状态。过饱和溶液不稳定,通…