
飽和溶液(saturated solution)是指在一定溫度下,溶劑中溶解的溶質達到最大溶解量的溶液。此時,溶解與結晶過程處于動态平衡狀态,溶質無法繼續溶解。英文術語對應為“saturated solution”,其定義為:a solution in which the maximum amount of solute has been dissolved at a given temperature and pressure, with undissolved substance remaining in equilibrium(來源:《現代化學術語詞典》,中國科學出版社,2020)。
從化學平衡角度,飽和溶液遵循溶解度公式: $$ S = frac{m{text{溶質}}}{m{text{溶劑}}} times 100% $$ 其中$S$代表溶解度,單位通常為g/100g H₂O(來源:IUPAC化學術語定義數據庫)。例如,在25℃時氯化鈉的溶解度為36 g/100g水,此時溶液達到飽和狀态(來源:《大學化學實驗手冊》,高等教育出版社,2018)。
飽和溶液具有三個核心特征:
該概念與過飽和溶液(supersaturated solution)形成對比,後者通過特殊條件使溶質含量超過正常溶解度,屬于亞穩态(來源:《物理化學基礎》,清華大學出版社,2019)。
飽和溶液是指在一定溫度下,溶液中所含溶質的量達到該條件下的最大值,無法繼續溶解更多溶質的溶液。以下是關鍵點解釋:
溶解平衡
當溶質溶解速率與析出速率相等時,溶液達到動态平衡。此時,溶質分子持續溶解和結晶,但整體濃度保持不變。
溫度依賴性
溶解度受溫度影響顯著。例如,硝酸鉀在高溫下溶解度較高,冷卻後可能析出晶體,說明原溶液在高溫時為飽和狀态,低溫時變為過飽和。
與濃溶液的區别
濃溶液不一定是飽和溶液。例如,蔗糖在常溫下溶解度極大,即使溶解量多,若未達溶解度上限仍為不飽和溶液;而溶解度低的物質(如碳酸鈣)即使溶解量少,也可能已飽和。
過飽和現象
某些溶液在特定條件下(如緩慢降溫、無結晶核)可能暫時溶解超過正常溶解度的溶質,稱為過飽和溶液。這種狀态不穩定,輕微擾動會引發溶質析出。
實驗判斷方法:向溶液中加入少量同種溶質,若不再溶解且保持可見固體,則為飽和溶液。實際應用中,飽和溶液常用于結晶實驗或控制化學反應條件(如沉澱制備)。
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