溶解度

溶解度

溶解度,在一定溫度下,某固態物質在100g溶劑中達到飽和狀態時所溶解的質量,叫做這種物質在這種溶劑中的溶解度。在這裡要注意:如果沒 有指明溶劑,通常所說的溶解度就是物質在水裡的溶解度。溶解度的單位是克(或者是克/100克溶劑)而不是沒有單位。

基本信息

溶解度 溶解度儀
溶解度,在一定溫度下,某固態物質在100g溶劑中達到 飽和狀態時所溶解的質量,叫做這種物質在這種溶劑中的溶解度。在這裡要注意:如果沒有指明溶劑,通常所說的溶解度就是物質在水裡的溶解度。溶解性是指一種物質能夠被溶解的程度。發生溶解的物質叫 溶質,溶解他物的液體(一般過量)叫溶劑,或稱 分散劑,生成的 混合物溶液。固體物質的溶解度是指在一定的 溫度下,某物質在100克溶劑里達到飽和狀態時所溶解的克數。在未註明的情況下,通常溶解度指的是物質在水裡的溶解度。氣體的溶解度通常指的是該氣體(其壓強為1標準大氣壓)在一定溫度時溶解在1體積水裡的體積數。溶解度是指在一定的溫度下,某物質在100克 溶劑(通常是水)里達到飽和狀態時所溶解的克數。特別注意:溶解度的單位是克(或者是克/100克水)而不是沒有單位。

簡介概要

溶解度 二氧化碳的溶解度隨溫度高低變化
在一定的溫度和壓力下,物質在一定量的溶劑中溶解的最高量。一般以 100克 溶劑中能溶解物質的克數來表示。一種物質在某種溶劑中的溶解度主要決定於溶劑和溶質的性質。例如, 是最普通最常用的溶劑, 甲醇乙醇可以任何比例與水互溶。大多數 鹼金屬鹽類都可以溶於水; 幾乎不溶於水。溶解度明顯受溫度的影響,大多數固體物質的溶解度隨溫度的升高而增大; 氣體物質的溶解度則與此相反,隨溫度的升高而降低。 溶解度與溫度的依賴關係可以用溶解度曲線來表示。氯化鈉NaCL的溶解度隨溫度的升高而緩慢增大,硝酸鉀KNO 3的溶解度隨溫度的升高而迅速增大,而硫酸鈉Na 2SO 4的溶解度卻隨溫度的升高而減小。固體和液體的溶解度基本不受壓力的影響,而氣體在液體中的溶解度與氣體的分壓成正比。 物質的溶解度對於 化學化學工業都很重要,在固體物質的 重結晶和分級結晶、化學物質的製備和分離、混合氣體的分離等工藝中都要利用物質溶解度的差別。
在一定溫度下,某物質在100g溶劑里達到飽和狀態(或稱 溶解平衡)時所溶解的 克數,叫做這種物質在這種溶劑里的溶解度。在一定溫度和壓強下,物質在一定量的溶劑中溶解的最大量,叫做這種物質在這種溶劑里的溶解度。溶解度和溶解性溶解性是一種物質在另一種物質中的溶解能力,通常用 易溶可溶微溶難溶或不溶等粗略的概念來表示。溶解度是衡量 物質在溶劑里溶解性大小的尺度,是溶解性的定量表示。溶解度常用符號S表示。溶解度的單位用g/100gH2O表示。例如20℃,在100g水裡最多溶解36gNaCl,則 氯化鈉在25℃的溶解度是36g/100gH2O,可表示為S(NaCl)=36g/100gH2O。實際上溶解度是沒有單位的相對比值,按法定計量單位,可用質量分數表示。例如在20℃,S(NaCl)=0.36。溶解度也可以用 飽和溶液的濃度表示。例如,氯化鉀在20℃的溶解度是4.627mol/1000gH2O(此濃度為質量摩爾濃度),即表示20℃在1000g水中最多可溶解4.627mol的氯化鉀。難溶物質的溶解度也可以用物質的量濃度(摩爾濃度)表示。例如在25℃,氫氧化鐵的物質的量濃度是0.45μmol/L,即表示1L氫氧化鐵飽和溶液里含0.45μmol氫氧化鐵。多數固體物質的溶解度隨溫度的上升而增大,如 氯化銨硝酸鉀。少數物質的溶解度受溫度變化的影響很小,如氯化鈉。含有結晶水的硫酸鈉( Na2SO4·10H2O)的溶解度開始隨溫度的升高而增大,當達到一定溫度(32.4℃)時,隨溫度的升高而減小(這時Na2SO4·10H2O脫水成Na2SO4)。含有結晶水的 氫氧化鈣[Ca(OH)2·2H2O]和 醋酸鈣[Ca(CH3COO)2·2H2O]等物質的溶解度隨溫度的升高而減小。氣體的溶解度隨溫度的升高而減小,隨壓強的增大而增大。

意義套用

溶解度曲線的意義與套用可從交點四方面來分析。

溶解度 溶解圖片
1、點

溶解度曲線上的每個點表示的是某溫度下某種物質的溶解度。即曲線上的任意一點都對應有相應的溫度和溶解度。溫度在橫坐標上可以找到,溶解度在縱坐標上可以找到。溶解度曲線上的點有三個方面的作用:(1)根據已知溫度查出有關物質的溶解度;(2)根據物質的溶解度查出對應的溫度;(3)比較相同溫度下不同物質溶解度的大小或者飽和溶液中溶質的質量分數的大小。

2、線

溶解度曲線表示某物質在不同溫度下的溶解度或溶解度隨溫度的變化情況。曲線的坡度越大,說明溶解度受溫度影響越大;反之,說明受溫度影響較小。溶解度曲線也有三個方面的套用:
1、根據溶解度曲線,可以看出物質的溶解度隨著溫度的變化而變化的情況。
2、根據溶解度曲線,比較在一定溫度範圍內的物質的溶解度大小。
3、根據溶解度曲線,選擇分離某些可溶性混合物的方法。

3、面

對於曲線下部面積上的任何點,依其數據配製的溶液為對應溫度時的不飽和溶液;曲線上部面積上的點,依其數據配製的溶液為對應溫度時的飽和溶液,且溶質有剩餘。如果要使不飽和溶液(曲線下部的一點)變成對應溫度下的飽和溶液,方法有兩種:第一種方法是向該溶液中添加溶質使之到達曲線上;第二種方法是蒸發一定量的溶劑。

4、交點

兩條溶解度曲線的交點表示該點所示的溫度下兩物質的溶解度相同,此時兩種物質飽和溶液的溶質質量分數也相同。

溶解平衡

溶解度 
溶解度
每份(通常是每份質量) 溶劑(有時可能是溶液)所能溶解的溶質的量的最大值就是溶質在這種溶劑的溶解度。如果不指明溶劑,通常意味著溶劑為水,比如“氯化鈉的溶解度”和“氯化鈉在水中的溶解度”可以認為是具有同樣的意思。溶解度並不是一個恆定的值。一種溶質在溶劑中的溶解度由它們的分子間作用力、溫度、溶解過程中所伴隨的熵的變化以及其他物質的存在及多少,有時還與 氣壓氣體溶質的分壓有關。因此,一種物質的溶解度最好能夠表述成:“在某溫度,某氣壓下,某物質在某物質中的溶解度為xxxx。”,如無指明,則溫度及氣壓通常指的是標準狀況(STP)。實際上,溶解度往往取決於溶質在 水中的溶解 平衡常數。這是平衡常數的一種,反映溶質的溶解-沉澱平衡關係,當然它也可以用於沉澱過程(那時它叫 溶度積)。因此,溶解度與溫度關係很大,也就不難解釋了。達到化學平衡的溶液便不能容納更多的 溶質(當然,其他溶質仍能溶解),我們稱之為飽和溶液。在特殊條件下,溶液中溶解的溶質會比正常情況多,這時它便成為過飽和溶液。

在一定溫度和壓力下,物質在一定量溶劑中溶解的最大量。固體或液體溶質的溶解度,常用100克溶劑中所溶解的溶質克數表示。例如在20℃和常壓下,硝酸鉀在水中的溶解度是31.5克/100克水,或簡稱31.5克。氣體溶質的溶解度,常用每毫升溶劑中所溶解的氣體毫升數表示。例如在20℃和常壓下,氨的溶解度是700毫升/1毫升水。物質的溶解度除與溶質和溶劑的性質有關外,還與溫度、壓力等條件有關。隨著溫度的升高,大多數固體和液體的溶解度增大,氣體的則減小。隨著壓力的增大,氣全的溶解度增。

溶解曲線

溶解度 
溶解度
1、溶解度曲線上每一點表示該物質在不同溫度下的不同的溶解度。

2、溶解度曲線上的任意一點表示在該溫度下某物質的溶解度是多少克。

3、不同物質溶解度曲線的交點處,表示不同物質在相對應的同一溫度下的溶解度相同。

4、溶解度曲線上方的一點,表示在指定溫度下,溶液中的溶質質量已超過該物質的溶解度,溶液是過飽和的;溶解度曲線下方的一點,表示在指定溫度下,溶液中溶質質量還沒有達到溶解度的量,溶液是不飽和的。

曲線特徵

溶解度 溶解度曲線

1.大多數固體物質的溶解度隨溫度升高而增大,曲線為“陡升型”,如。
2.少數固體物質的溶解度受溫度的影響很小,曲線為“緩升型”,如。
3.極少數固體物質的溶解度隨溫度的升高而減小,曲線為“下降型”,如。
4.氣體物質的溶解度均隨溫度的升高而減小(縱坐標表示體積),曲線也為“下降型”,如氧氣

曲線運用

溶解度 
溶解度
1、由已知溫度查某物質對應的溶解度;
2、由物質的溶解度查該物質所處的溫度;
3、比較同一溫度下不同物質的溶解度;
4、設計混合物分離或提純的方法,例如提純NaCl可用蒸發溶劑法,分離NaCl和NaNO3可用降溫結晶法。

影響因素

溶解度 
溶解度
物質溶解與否,溶解能力的大小,一方面決定於 物質的本性;另一方面也與外界條件如 溫度、壓強、溶劑種類等有關。在相同條件下,有些物質易於溶解,而有些物質則難於溶解,即不同物質在同一溶劑里 溶解能力不同。通常把某一物質溶解在另一物質里的能力稱為溶解性。例如, 易溶於水,而 油脂不溶於水,就是它們對水的溶解性不同。溶解度是溶解性的定量表示。
固體物質的溶解度是指在一定的溫度下,某物質在100克溶劑里達到飽和狀態時所溶解的克數。在未註明的情況下,通常溶解度指的是物質在水裡的溶解度。如20℃時,食鹽的溶解度是36克, 氯化鉀的溶解度是34克。這些數據可以說明20℃時, 食鹽氯化鉀在100克水裡最大的溶解量分別為36克和34克;也說明在此溫度下,食鹽在水中比氯化鉀的溶解能力強。
通常把在室溫(20度)下,溶解度在10g/100g水以上的物質叫 易溶物質,溶解度在1~10g/100g水叫可溶物質,溶解度在0.01g~1g/100g水的物質叫 微溶物質,溶解度小於0.01g/100g水的物質叫難溶物質。可見溶解是絕對的,不溶解是相對的,氣體的溶解度還和壓強有關。壓強越大,溶解度越大,反之則越小。溫度越高, 氣體溶解度越低。

分數計算

溶解度 
溶解度
大致包括以下四種類型:
1、已知溶質和溶劑的量,求溶質的質量分數;
2、要配製一定量的溶質的質量分數一定的溶液,計算所需溶質和溶劑的量;
3、溶液稀釋和配製問題的計算;
4、把溶質的質量分數運用於化學 方程式的計算。

固體溶解度

溶解度 
硝酸鉀
大部分固體隨溫度升高溶解度增大,如 硝酸鉀
少部分固體溶解度受溫度影響不大,如 食鹽(氯化鈉)
極少數物質溶解度隨溫度升高反而減小,如熟石灰(氫氧化鈣)。因為氫氧化鈣有兩種 水合物〔Ca(OH)2·2H2O和Ca(OH)2·12H2O〕。這兩種水合物的溶解度較大,無水 氫氧化鈣的溶解度很小。隨著溫度的升高,這些結晶水合物逐漸變為無水氫氧化鈣,所以,氫氧化鈣的溶解度就隨著溫度的升高而減小。

氣體溶解度

溶解度 
溶解度
影響因素內因: 氣體和水的性質,氣體物質的溶解度隨壓強的增大而增大,隨溫度的升高而減小溶解度曲線的意義。氣體的溶解度有兩種表示方法:
1、在一定溫度下,氣體的壓強(或是該氣體的分壓,不包括水蒸氣的壓強)在101kPa下,溶解在1體積水裡達到飽和狀態時溶解的氣體的體積(將非標準狀況時氣體的體積換算成標準狀況時的 體積數),就是這種氣體在水裡的溶解度。例如在0℃, 氮氣的溶解度是0.024,就是指在0℃,1體積水裡最多能溶解0.024體積的氮氣。
2、在一定溫度下,氣體的總壓強是101kPa(氣體的分壓加上當時水蒸氣的壓強)時該氣體在100g水裡溶解的克數。這種表示方法跟 固體溶解度的通常表示方法一致。溶解度的大小跟溶質和溶劑的性質有關,還跟外界條件有關。
定義:壓強為101KPa,一定溫度時,溶劑在1體積水中達到 飽和狀態時的氣體體積。
外因:溫度和壓強。

溶液的稀釋

溶解度 
溶解度
根據稀釋前後溶質的總量不變進行運算,無論是用水,或是用稀溶液來稀釋 濃溶液,都可計算。
1、用水稀釋濃溶液
設稀釋前的濃溶液的質量為m,其溶質的 質量分數為a%,稀釋時加入水的質量為n,稀釋後溶質的質量分數為b%。
則可得m×a%=(m+n)×b%
2、用稀溶液稀釋濃溶液
設濃溶液的質量為A,其溶質的質量分數為a%,稀溶液的質量為B,其溶質的質量分數為b%,兩液混合後的溶質的質量分數為c%。
則可得A×a%+B×b%=(A+B)×c%(1)
或A/B=(c%-b%)/(a%-c%)(2)

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參考資料

1、http://www.cqvip.com/asp/vipsearch.asp
2、http://www.pep.com.cn/czhhx/jshzhx/jnxc/jxshj/jxdj/200503/t20050308_43921.htm

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