(一)溶解性与溶解度
溶解度(符号S),物质的溶解度属于物理性质。溶解性是表示一种物质在另一种物质中的溶解能力,通常用易溶、可溶、微溶、难溶或不溶等粗略的概念来表示。溶解度是衡量物质在溶剂里溶解性大小的尺度,是溶解性的定量表示。
固体及少量液体物质的溶解度是指在一定的温度下,某固体物质在克溶剂里(通常为水)达到饱和状态时所能溶解的质量(在一定温度下,克溶剂里溶解某物质的最大量),用字母S表示,其单位是“g/g水(g)”。在未注明的情况下,通常溶解度指的是物质在水里的溶解度。
气体的溶解度通常指的是该气体(其压强为1标准大气压)在一定温度时溶解在1体积溶剂里的体积数。也常用“g/g溶剂”作单位(自然也可用体积)。在一定温度和压强下,气体在一定量溶剂中溶解的最高量称为气体的溶解度。常用定温下1体积溶剂中所溶解的最多体积数来表示。如20℃时mL水中能溶解1.82mL氢气,则表示为1.82mL/mL水等。气体的溶解度除与气体本性、溶剂性质有关外,还与温度、压强有关,其溶解度一般随着温度升高而减少,由于气体溶解时体积变化很大,故其溶解度随压强增大而显著增大。关于气体溶解于液体的溶解度,在年英国化学家W.亨利,根据对稀溶液的研究总结出一条定律,称为亨利定律。
:溶解度的单位是克(或者是克/克溶剂)而不是没有单位。如果不指明溶剂,通常所说的溶解度是指物质在水里的溶解度。另外,溶解度不同于溶解速度。搅拌、振荡、粉碎颗粒等增大的是溶解速度,但不能增大溶解度。溶解度也不同于溶解的质量,溶剂的质量增加,能溶解的溶质质量也增加,但溶解度不会改变。
(二)溶解度的影响因素
在一定的温度和压力下,物质在一定量的溶剂中溶解的最高量。一般以克溶剂中能溶解物质的克数来表示。一种物质在某种溶剂中的溶解度主要决定于溶剂和溶质的性质,即溶质在溶剂的溶解平衡常数。例如,水是最普通最常用的溶剂,甲醇和乙醇可以任何比例与水互溶。大多数碱金属盐类都可以溶于水;苯几乎不溶于水。
溶解度明显受温度的影响,大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大;气体物质的溶解度则与此相反,随温度的升高而降低。喝汽水后会打嗝,因为汽水到胃中后,温度升高,气体的溶解度减小。溶解度与温度的依赖关系可以用溶解度曲线来表示。氯化钠NaCl的溶解度随温度的升高而缓慢增大,硝酸钾KNO?的溶解度随温度的升高而迅速增大,而含有结晶水的硫酸钠(Na?SO?·10H?O)的溶解度开始随温度的升高而增大,当达到一定温度(32.4℃)时,随温度的升高而减小(这时Na?SO?·10H?O脱水成Na?SO?)。含有结晶水的氢氧化钙[Ca(OH)?·2H?O]和醋酸钙[Ca(CH?COO)?·2H?O]等物质的溶解度随温度的升高而减小。
固体和液体的溶解度基本不受压力的影响,而气体在液体中的溶解度与气体的分压成正比。物质的溶解度对于化学和化学工业都很重要,在固体物质的重结晶和分级结晶、化学物质的制备和分离、混合气体的分离等工艺中都要利用物质溶解度的差别。夏天打开汽水瓶盖时,压强减小,气体的溶解度减小,会有大量气体涌出。
(三)浊液
浊液属于分散系的一种,其分散质粒度nm。例如土和植物油分别加入水中,振荡后得到的都是浑浊液体,即浊液,其中土为悬浊液,植物油为乳浊液。分散质是分子的集合体或离子的集合体,具有浑浊、不稳定等宏观特征。浊液是不溶性固体颗粒或不溶性小液滴分散到液体中形成的混合物,分别为悬浊液和乳浊液,浊液不均匀,,不能透过滤纸,静置后会出现分层(即分散质粒子在重力作用下逐渐沉降下来)。
泥土和植物油分别加入水中,振荡后得到的都是浑浊液体。但前者是由泥土的固体小颗粒分散在水中形成的,像这种不溶的固体小颗粒悬浮分散于液体里形成的混合物,叫做悬浊液(或悬浮液);而后者是由植物油的小液滴分散在水中形成的,像这种不溶的液体小液滴分散在液体里形成的混合物,叫做乳浊液(或乳状液)。悬浊液和乳浊液统称浊液。浊液里的固体小颗粒或小液滴都是由巨大数量的分子(或原子等)集合而成的。浊液静置后,其中的固体小颗粒或小液滴会逐渐下沉或上浮。所以浊液中物质的分散是不均一、不稳定的。
浊液也有很多用途。例如,人们用石灰和水配制成悬浊液来粉刷墙壁(现在常用的墙体涂料也是一种悬浊液)。医院里用X射线检查肠胃病时,要让病人服用硫酸钡的悬浊液(俗称钡餐)。在农业生产中,为了防治病虫害,常把一些不溶于水的固体或液体农药,配制成悬浊液或乳浊液喷洒在农作物上,这样,不仅使用方便,而且能节省农药,提高药效。在工农业生产和科学实验中,最常用的是水溶液。
:使不溶液滴分散得更细小,形成相对稳定的乳浊液。
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