
[化學] 理想溶液
So it obeys an ideal solution.
所以這是理想溶液。
It thinks it's in an ideal solution.
它認為它處于理想溶液。
They think they're in an ideal solution.
它們認為它們處于理想溶液。
The ideal solution will support both.
理想的解決方案是兩者都支持。
Given that, that's for an ideal solution.
假設,這是對于理想溶液。
理想溶液(Ideal Solution)是物理化學中描述溶液行為的理論模型,指溶質與溶劑分子之間的相互作用力與其各自在純物質狀态下的相互作用力完全相同。這一概念最早由美國化學家Gilbert N. Lewis于20世紀初提出,其核心特征表現為:
熱力學性質
溶液中各組分的化學勢嚴格遵循拉烏爾定律,即溶液中某組分的蒸氣壓與其摩爾分數成正比。該規律可表示為:
$$ P_i = x_i P_i^0 $$
其中$P_i$為組分i的蒸氣壓,$x_i$為摩爾分數,$P_i^0$為純組分i的蒸氣壓(參考:Atkins' Physical Chemistry, Oxford University Press)。
混合特性
理想溶液形成時無焓變($Delta H{mix}=0$),體積變化具有加和性($Delta V{mix}=0$)。這種特性源于溶質-溶劑分子間作用力與同種分子間作用力完全等效,如苯與甲苯的混合體系即接近理想溶液(參考:Journal of Chemical Education)。
應用局限
真實溶液中分子間存在差異作用力(如氫鍵、偶極作用),因此理想溶液模型主要用于理論推導和簡化計算。工業應用中常需通過活度系數進行修正,例如化工生産中精餾塔的設計計算(參考:Perry's Chemical Engineers' Handbook)。
該理論模型為溶液熱力學研究奠定了基礎,其數學表達式被廣泛應用于相平衡計算和化工過程模拟。
“ideal solution”(理想溶液)是化學中的一個重要概念,指兩種或多種物質混合時,其物理性質完全符合理想化假設的溶液。以下是其核心特征和解釋:
分子作用力均等
溶液中各組分的分子間作用力(如範德華力)與純物質狀态時完全相同。例如,A-A、B-B、A-B分子間的作用力相等,混合時無能量變化(ΔHmix = 0)。
體積加和性
混合後的總體積等于各組分純液體體積的簡單加和(ΔVmix = 0)。例如,1L乙醇與1L水混合後總體積為2L(實際中因氫鍵會縮小,但理想溶液忽略此差異)。
熵變符合理想模型
混合熵變由統計熱力學推導,公式為:
$$
ΔS_{mix} = -R sum n_i ln x_i
$$
其中 (x_i) 是組分i的摩爾分數,(R) 為氣體常數。
服從拉烏爾定律(Raoult's Law)
溶液中某組分的蒸氣壓 (P_i) 與其摩爾分數 (x_i) 成正比:
$$
P_i = x_i P_i^
$$
(P_i^) 為該組分純态時的蒸氣壓。
真實溶液常因分子間作用力差異導緻:
理想溶液模型簡化了熱力學計算,是理解溶液行為的基礎,但實際應用中需結合具體體系修正。
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