溶液與混合物
理想溶液
設想把兩種液體混合,它們的分子彼此分辨不出——一個紅色分子從藍色鄰居那裡感到的吸引,和從另一個紅色分子那裡感到的完全一樣。混合它們沒有任何特別之處:不放熱,體積不縮不脹,分子只是隨機地洗牌混在一起。一種行為如此完美的液體混合物,就叫理想溶液。
理想溶液是指其中異種分子之間的作用力與同種分子之間的作用力相同的溶液。正因為這種均勻,它在全部組成範圍內都嚴格遵守拉午耳定律:每種組分的蒸氣壓恰好是它的純值按莫耳分數縮放後的結果。混合既不產生混合熱,也不改變總體積——各組分毫無阻力、毫無意外地融在一起。
沒有哪種真實溶液是完美理想的,但這個概念是不可或缺的參照點,正如理想氣體之於氣體。非常相似的分子的混合物(如苯和甲苯)就相當接近理想。對於其他一切,化學家用活度和活度係數來描述現實偏離理想有多遠——當溶液表現理想時,這些修正就歸於零。
苯和甲苯在化學上非常相似,混合時幾乎不放熱,體積也幾乎不變——接近教科書裡的理想溶液。
理想溶液混合時不放熱、不變體積,並自始至終遵守拉午耳定律。
理想溶液不等於稀溶液。稀溶液中,含量多的溶劑遵守拉午耳定律,含量少的溶質遵守亨利定律;真正的理想溶液則是每種組分在任何組成下都遵守拉午耳定律。
另見