
【化】 ideal mixture; ideal solution; perfect solution
理想溶液(ideal solution)是指各组分在分子间作用力和体积效应上完全相似,且混合时无热效应(ΔH_mix=0)和体积变化(ΔV_mix=0)的液态混合物。其核心特性由拉乌尔定律(Raoult's Law)描述:溶液中任意组分的分压(P_i)等于该组分纯态时的饱和蒸气压(P_i^)与其摩尔分数(x_i)的乘积,即
$$ P_i = x_i P_i^
$$
理想溶液的微观模型假设溶质与溶剂分子间作用力等同[1],例如苯与甲苯的混合体系即符合这一特征。对于稀溶液中的挥发性溶质,亨利定律(Henry's Law)可视为拉乌尔定律的延伸,表达式为
$$
P_i = k_H x_i
$$
其中k_H为亨利常数[2]。这类模型在化工分离(如蒸馏设计)和热力学计算中被广泛应用[3],但真实溶液常因分子极性差异而产生偏差。
参考资料
理想溶液是化学热力学中的一种理想化模型,指溶液中各组分在任意浓度下均满足以下特征:
1. 分子间作用力均等
溶质与溶剂分子间的相互作用力(A-B)与纯组分分子间作用力(A-A、B-B)完全相同,这是理想溶液的核心假设。例如,正己烷与正庚烷的混合接近理想溶液,因为它们的分子结构和极性相似。
2. 体积与热力学性质
3. 遵循拉乌尔定律与亨利定律
4. 与实际溶液的区别
实际溶液常因分子间作用力差异、氢键或分子尺寸不同而偏离理想性。例如:
应用领域
理想溶液模型简化了化工分离(如蒸馏塔设计)和溶液热力学计算,为研究真实溶液提供基准。尽管实际体系复杂,但该理论在预测相平衡、活度系数等方面仍具重要价值。
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