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溶液类型

[拼音]:rongye leixing

[外文]:classification of solutions

溶液根据其状态可以分为固态溶液(如合金)、液态溶液和气态溶液(如空气等气体混合物)。一般,溶液的类型有低压气体混合物、液体溶剂的溶液和气体溶于固体的溶液,以第二种溶液最为重要。

低压气体混合物

在低压下,不论什么气体都能与别的气体按任意比例自由混合,形成均匀的体系。只要压力不太高(有些气体混合物在高压下可能发生分层现象),低压气体混合物可当作理想气体处理,即:

pV=nRT式中p为压力;V为体积;n为气体的摩尔数;R为气体常数;T为热力学温度。

在气体混合物中,设气体A的摩尔数为na;气体B的摩尔数为nb;总压为p;A的分压为pa;B的分压为pb,则可得:

上式即低压气体混合物的总压等于各组分气体的分压之和,分压是指某一组分气体单独占据气体混合物的体积时的压力。另外,低压气体混合物中各组分气体的摩尔数之比等于分压之比:

气体混合物中各组分气体的浓度可用压力或体积表示,如果Vi为某组分气体在气体混合物总压下所占的体积,xi为该组分气体的摩尔分数(即该组分气体的摩尔数与气体混合物总的摩尔数之比,),则得:

即某组分气体的浓度xi等于它在气体混合物中所占体积的分数。该组分气体的浓度也等于它的分压pi与总压之比:

液体溶剂的溶液

由气体、固体或液体溶解在液体溶剂中而形成,除了水是最常见的溶剂(用以形成水溶液)外,还有二硫化碳、液态氨、液态二氧化硫等非水无机溶剂和乙醇、乙醚、丙酮等有机溶剂。液态溶液中的溶质和溶剂很难严格划分,气体或固体溶于液体时,习惯上把液体叫做溶剂,气体或固体称为溶质;液体溶于液体时,则以相对量多者为溶剂,量少则为溶质。

有些溶质在某些溶剂中分解成带电的离子(如氯化钠溶于水,离解成 Na+和Cl-),叫做电解质溶液;反之,称为非电解质溶液,它又分为理想溶液和非理想溶液,前者指组成溶液的任一组分,在全部组成范围内都符合拉乌尔定律,例如结构异构体的混合物(如邻二甲苯和对二甲苯的混合物)、光学异构体的混合物(如 D-樟脑和L-樟脑的混合物),紧邻同系物的混合物(如苯和甲苯或甲醇和乙醇的混合物)也近似理想溶液。

气体溶于固体的溶液

钯粉(固体)在常温下可吸收相当于自身体积八百多倍的氢气,等于把氢浓缩在钯中,常用它进行加氢反应。金属氢化物可作储氢材料,当氢气与储氢合金(固体)接触时,氢分子在金属表面离解为氢原子,然后氢原子进入金属点阵的间隙位置而形成固溶体(气体溶于固体的溶液)。这种新型的储氢材料将对氢的回收、纯化、贮存、加氢以及功能转换起着重要作用。

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