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12.2: 溶液中的分子间力
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Chemistry

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Intermolecular Forces in Solutions
 
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12.2: 溶液中的分子间力

溶液的生成是自发过程的一个示例,该过程在指定条件下发生,而没有来自某些外部源的能量。

当分子间吸力在溶液中的溶解物和溶剂物种之间的强度与分离成分中的强度没有任何区别时,溶液就会形成,而能量也不会随之发生变化。 这样的溶液称为理想溶液。 理想气体 (或接近理想行为的氦和氩气等气体) 的混合物是理想溶液的一个示例,因为这些气体的组成实体没有显著的分子间吸引力。

当混合结构相似的液体时,也可能会形成理想溶液。 例如,乙醇 (CH3OH) 和乙醇 (C2H5OH) 的混合物形成了理想溶液,碳氢化合物正戊烷, C5H12 和六烷 (C6H14) 的混合物也形成了。 然而,与气体混合物不同,这些液体液体溶液的成分确实会经历分子间吸引力。 但是,由于这两种混合物质的分子结构非常相似,因此,同类和不同分子之间的吸引分子间作用力基本上是相同的,因此溶解过程不会导致能量的任何明显增加或减少。 这些示例说明了仅增加物质扩散就能提供引起自发溶液的生成所需的驱动力。 但是,在某些情况下,溶解物和溶剂物种之间的分子间吸力相对幅度可能会阻止溶解。

考虑在水中溶解离子化合物的示例。 溶液的形成要求在化合物的阳离子和阴离子 (溶解 - 溶解) 之间完全克服静电力,因为这些离子和水分子 (溶解 - 溶解) 之间已形成吸引力。 还必须克服相对较小比例的水分子之间的氢键,以容纳任何溶解溶解溶解物。 如果溶解物的静电力明显大于溶剂力,则溶解过程会发生显著的内温,化合物可能无法明显溶解。 另一方面,如果溶剂力比化合物的静电力强得多,则溶解会显著过热,化合物可能具有高度溶解性。

本文改编自 Openstax, 化学 2e, 第 11.1 节:溶解过程。

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