
【化】 ideal diluted solution
idea; ideal; ideality
【醫】 ideal; ideo-
dilute
【醫】 areosis; attenuate; attenuation; dil.; dilute; dilution
liquor; solution
【化】 liquor; solution
【醫】 Liq.; Sol.; solutio; solution
理想稀釋溶液(ideal dilute solution)是物理化學中的重要概念,指溶質濃度極低時表現出理想溶液特性的液态混合物系統。其核心特征包含以下三方面:
溶劑與溶質的差異性行為 溶劑遵循拉烏爾定律(Raoult's law),即溶劑蒸氣壓與純溶劑蒸氣壓的比值等于其摩爾分數($p_A = x_A p_A^*$),而溶質服從亨利定律(Henry's law),溶質蒸氣壓與其摩爾分數成正比($p_B = k_H x_B$)。這種雙标行為源自溶質分子間作用力可忽略的特性。
熱力學理想性表征 系統的超額吉布斯自由能($G^{E}$)為零,混合熵完全由構型熵決定($Delta_{mix}S = -nR(x_Aln x_A + x_Bln x_B)$)。此特性使溶液表現出類似于理想氣體的線性關系。
濃度限制條件 實際應用中要求溶質摩爾分數小于0.01($x_B < 0.01$),此時溶質分子被過量溶劑隔離,分子間作用力可忽略。該濃度阈值隨溫度變化,在298K時適用于多數非電解質體系。
該模型在工業設計領域具有重要應用價值,例如用于計算精餾塔理論闆數的芬斯克方程(Fenske equation)即基于此假設建立。但在處理強電解質溶液或高濃度體系時需引入活度系數進行修正。
理想稀釋溶液(理想稀溶液)是物理化學中的一個重要概念,其核心定義和特征可綜合解釋如下:
理想稀溶液指在一定溫度和壓力下,當溶質濃度極低時,溶劑遵循拉烏爾定律,溶質遵循亨利定律的溶液。這類溶液的溶質分子間及溶質與溶劑分子間的相互作用可忽略不計,且無明顯的熱效應或體積變化。
溶劑行為:
溶劑的蒸氣壓滿足拉烏爾定律:
$$p_A = p_A^ x_A$$
其中,(p_A^)為純溶劑的蒸氣壓,(x_A)為溶劑的摩爾分數。
溶質行為:
溶質的蒸氣壓滿足亨利定律,根據濃度表示方式不同有三種形式:
$$pB = K{H,x} x_B quad (text{摩爾分數})$$
$$pB = K{H,b} b_B quad (text{質量摩爾濃度})$$
$$pB = K{H,c} c_B quad (text{物質的量濃度})$$
其中(K_H)為亨利常數。
理想稀溶液通過簡化的熱力學模型,為分析實際稀溶液行為提供了理論依據。
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