
饱和溶液(saturated solution)是指在一定温度下,溶剂中溶解的溶质达到最大溶解量的溶液。此时,溶解与结晶过程处于动态平衡状态,溶质无法继续溶解。英文术语对应为“saturated solution”,其定义为:a solution in which the maximum amount of solute has been dissolved at a given temperature and pressure, with undissolved substance remaining in equilibrium(来源:《现代化学术语词典》,中国科学出版社,2020)。
从化学平衡角度,饱和溶液遵循溶解度公式: $$ S = frac{m{text{溶质}}}{m{text{溶剂}}} times 100% $$ 其中$S$代表溶解度,单位通常为g/100g H₂O(来源:IUPAC化学术语定义数据库)。例如,在25℃时氯化钠的溶解度为36 g/100g水,此时溶液达到饱和状态(来源:《大学化学实验手册》,高等教育出版社,2018)。
饱和溶液具有三个核心特征:
该概念与过饱和溶液(supersaturated solution)形成对比,后者通过特殊条件使溶质含量超过正常溶解度,属于亚稳态(来源:《物理化学基础》,清华大学出版社,2019)。
饱和溶液是指在一定温度下,溶液中所含溶质的量达到该条件下的最大值,无法继续溶解更多溶质的溶液。以下是关键点解释:
溶解平衡
当溶质溶解速率与析出速率相等时,溶液达到动态平衡。此时,溶质分子持续溶解和结晶,但整体浓度保持不变。
温度依赖性
溶解度受温度影响显著。例如,硝酸钾在高温下溶解度较高,冷却后可能析出晶体,说明原溶液在高温时为饱和状态,低温时变为过饱和。
与浓溶液的区别
浓溶液不一定是饱和溶液。例如,蔗糖在常温下溶解度极大,即使溶解量多,若未达溶解度上限仍为不饱和溶液;而溶解度低的物质(如碳酸钙)即使溶解量少,也可能已饱和。
过饱和现象
某些溶液在特定条件下(如缓慢降温、无结晶核)可能暂时溶解超过正常溶解度的溶质,称为过饱和溶液。这种状态不稳定,轻微扰动会引发溶质析出。
实验判断方法:向溶液中加入少量同种溶质,若不再溶解且保持可见固体,则为饱和溶液。实际应用中,饱和溶液常用于结晶实验或控制化学反应条件(如沉淀制备)。
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