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化学 · 溶液 · 溶解

溶解度与饱和溶液

溶解度是指在特定条件下,一种溶质在给定的溶剂中能够溶解的量。请务必区分饱和浓度与实际溶解的量。

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意义与机制

饱和溶液是指已经达到极限的溶液,这意味着在给定温度下,它无法再溶解更多的溶质。当存在固态时,溶解和沉淀可以动态平衡。

当溶解度以溶质质量与 100 克水的比来表示时,最大溶解的质量与水的量成比例。在相同温度下,增加水的量,就使最大溶解的质量也增加一倍。

关系与条件

如果溶解度 S 表达为 g/升,当溶解度为 100 g/升时,最大溶解度为 S × 水的质量 / 100。如果添加的量超过这个值,一部分将会以固态形式存在。

固态溶解度通常随着温度的升高而增加;然而,这一趋势并不适用于所有物质。重要的是,要区分一个固体达到平衡的速度与最终达到的溶解度。

观察实验中需要注意的事物

溶解量是添加量和最大溶解量的最小值。 饱和是指溶解度极限已达到,可能没有剩余固体。

这是一个虚拟物质 A 和 B 的教学表格。这并非实际的试剂数据。 假设 0~100 °C,1 atm,单位为 g/100 g 水,并在此间进行线性插值。 达到平衡立即发生,且水不蒸发。 溶解速度、过饱和度、溶解焓,以及溶液体积均未计算。

关键关系与符号

最大溶解量 = S(T) × 水的质量 / 100

符号及公式中使用的单位
符号含义单位
S(T)温度 T 时每 100 g 水的溶解度g
m_水水的质量g

工作实例

如果将更多的溶质加入到保持饱和的溶液中,在相同的温度下,会发生什么?

如果水的温度和质量相同,则熔化极限相同。 超过极限的溶质会保持为固体。

常见误解

  • 并非在固体位于溶液底部时,溶质完全不溶。

通过实验探索这个概念

参考文献

OpenStax · 化学 2e (英文)