溶液思维导图
《溶液思维导图》
一、溶液的定义与组成
- 定义： 两种或两种以上物质分散到一起形成的均匀、稳定的混合物。
- 特点：
- 均一性： 各处性质相同，宏观上无界面。
- 稳定性： 组分不因时间推移而沉淀或分层（前提条件稳定）。
- 混合物： 由两种或多种物质组成，并非纯净物。
- 组成：
- 溶剂： 通常是指溶解其他物质的物质（通常是液态，但可以是固态或气态）。
- 判定依据：
- 固体、液体溶解于液体时，液体为溶剂。
- 液体、液体混合时，量多者为溶剂。
- 固体、气体溶解于固体时，固体为溶剂。
- 常见溶剂： 水（极性溶剂）、乙醇、苯（非极性溶剂）等。
- 溶质： 被溶剂溶解的物质。
- 状态： 可以是固态、液态或气态。
- 离子型溶质： 溶解后电离成离子。
- 分子型溶质： 溶解后以分子形式存在。
二、溶液的类型
- 按溶剂状态分：
- 液态溶液： 溶剂为液体，最常见，如糖水、盐水、酸碱溶液等。
- 固态溶液： 溶剂为固体，如合金（铜锌合金、钢铁）。
- 气态溶液： 溶剂为气体，如空气（氮气作为溶剂，氧气、稀有气体作为溶质）。
- 按溶质电离情况分：
- 电解质溶液： 溶质是电解质（酸、碱、盐、某些氧化物），在水中或熔融状态下能导电。
- 非电解质溶液： 溶质是非电解质（蔗糖、乙醇等），在水中或熔融状态下不能导电。
- 按浓度分：
- 饱和溶液： 在一定温度下，一定量的溶剂里不能再溶解某种溶质的溶液。
- 动态平衡： 溶解速率 = 结晶速率。
- 影响因素： 温度、溶剂种类、溶质种类。
- 不饱和溶液： 在一定温度下，一定量的溶剂里还能继续溶解某种溶质的溶液。
- 浓溶液与稀溶液： 相对概念，取决于溶质的含量多少。
- 过饱和溶液： 在一定温度下，溶质的含量超过了该温度下饱和溶液的浓度，处于一种不稳定状态，容易析出晶体。
三、溶解过程与溶解度
- 溶解过程：
- 扩散： 溶质分子（或离子）在溶剂中扩散。
- 溶剂化： 溶剂分子包围溶质分子（或离子），形成溶剂化层。
- 能量变化：
- 吸热： 溶解过程中吸收能量，溶液温度降低。如硝酸铵溶解。
- 放热： 溶解过程中释放能量，溶液温度升高。如氢氧化钠溶解。
- 无明显变化： 溶解过程中能量变化不明显，温度变化不明显。如氯化钠溶解。
- 溶解度：
- 定义： 在一定温度下，某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，单位通常为g/100g水。
- 影响因素：
- 温度：
- 多数固体： 溶解度随温度升高而增大。如硝酸钾。
- 少数固体： 溶解度随温度升高而减小。如氢氧化钙。
- 气体： 溶解度随温度升高而减小。
- 溶剂的性质： “相似相溶”原理，极性溶质易溶于极性溶剂，非极性溶质易溶于非极性溶剂。
- 压强： 对气体溶解度影响显著，压强越大，溶解度越大。对固体和液体溶解度影响很小。
- 其他因素： 溶质和溶剂的性质、是否存在其他离子等。
- 溶解度曲线：
- 意义：
- 表示该物质在不同温度下的溶解度。
- 判断物质溶解度随温度变化情况。
- 查出某温度下该物质的溶解度。
- 比较不同物质在同一温度下的溶解度大小。
- 判断改变温度时，溶液的变化情况（如结晶）。
- 应用：
- 结晶方法：
- 冷却结晶（降温结晶）： 适用于溶解度随温度升高变化较大的物质。
- 蒸发结晶： 适用于溶解度受温度影响不大的物质。
四、溶液的浓度
- 质量分数（质量百分比）：
- 定义： 溶质质量与溶液质量之比。
- 公式： 质量分数 = (溶质质量 / 溶液质量) × 100%。
- 应用： 配制一定质量分数的溶液。
- 物质的量浓度：
- 定义： 单位体积溶液中所含溶质的物质的量。
- 公式： c = n / V，其中c为物质的量浓度，n为溶质的物质的量，V为溶液的体积（单位：L）。
- 单位： mol/L。
- 稀释定律： c1V1 = c2V2 (稀释前后溶质的物质的量不变)
- 应用：
五、溶液的应用
- 化学反应： 溶液是化学反应的常见介质。
- 分离提纯： 利用溶解度差异进行分离。
- 生物化学： 生物体内的许多反应都在溶液中进行。
- 工业生产： 溶液广泛应用于各种工业生产过程。
- 实验分析： 溶液在实验分析中起着重要作用。
六、溶液的性质
- 渗透压： 溶剂通过半透膜从低浓度溶液流向高浓度溶液的现象。
- 依数性： 溶液的某些性质（如沸点升高、凝固点降低）只取决于溶质的粒子数目，而与溶质的化学性质无关。
- 导电性： 电解质溶液具有导电性，非电解质溶液不导电。
- 酸碱性： 酸性溶液、碱性溶液、中性溶液。
