溶液与混合物
理想溶液
设想把两种液体混合,它们的分子彼此分辨不出——一个红色分子从蓝色邻居那里感到的吸引,和从另一个红色分子那里感到的完全一样。混合它们没有任何特别之处:不放热,体积不缩不胀,分子只是随机地洗牌混在一起。一种行为如此完美的液体混合物,就叫理想溶液。
理想溶液是指其中异种分子之间的作用力与同种分子之间的作用力相同的溶液。正因为这种均匀,它在全部组成范围内都严格遵守拉乌尔定律:每种组分的蒸气压恰好是它的纯值按摩尔分数缩放后的结果。混合既不产生混合热,也不改变总体积——各组分毫无阻力、毫无意外地融在一起。
没有哪种真实溶液是完美理想的,但这个概念是不可或缺的参照点,正如理想气体之于气体。非常相似的分子的混合物(如苯和甲苯)就相当接近理想。对于其他一切,化学家用活度和活度系数来描述现实偏离理想有多远——当溶液表现理想时,这些修正就归于零。
苯和甲苯在化学上非常相似,混合时几乎不放热,体积也几乎不变——接近教科书里的理想溶液。
理想溶液混合时不放热、不变体积,并自始至终遵守拉乌尔定律。
理想溶液不等于稀溶液。稀溶液中,含量多的溶剂遵守拉乌尔定律,含量少的溶质遵守亨利定律;真正的理想溶液则是每种组分在任何组成下都遵守拉乌尔定律。
另见