恆沸液

恆沸液,也叫恆沸溶液或恆沸混合物。在一定條件下,當某溶液的組成與其處於平衡狀態的蒸汽組成相同時,其沸點保持恆定不變。許多物質與水組成的液體如氫鹵酸、HNO3、H2SO4、酒精的溶液等都有一種在一定溫度下沸騰而其組成不變的溶液。這種在恆壓下組成保持一定的沸點的溶液即稱為恆沸液。當壓力改變時,它的沸點也改變。

基本介紹

  • 中文名:恆沸液
  • 外文名:Constant boiling solution; Azeotropic solution
  • 別稱:恆沸溶液;恆沸混合物
  • 特點:當壓力改變時,它的沸點改變
定義,特點,舉例說明,

定義

在一定條件下,當某溶液的組成與其處於平衡狀態的蒸汽組成相同時,其沸點保持恆定不變。許多物質與水組成的液體如氫鹵酸、HNO3、H2SO4、酒精的溶液等都有一種在一定溫度下沸騰而其組成不變的溶液。這種在恆壓下組成保持一定的沸點的溶液即稱為恆沸液。
恆沸液也叫恆沸溶液,或恆沸混合物。

特點

恆沸液不同於純液體,在於當壓力改變時,不僅它的沸點改變,而且它的組成也會改變。

舉例說明

如當鹽酸的濃溶液加熱時,HCl氣體和水蒸汽同時逸出,但HCl氣體逸出比較快;稀溶液加熱時,水蒸汽逸出比較快。這樣將使溶液的組成不斷改變,濃溶液的濃度逐漸降低,稀溶液的濃度逐步升高,最後達到這樣的濃度,從這溶液逸出的氣體----HCl與水蒸汽----它們的分子數比值和溶液的組成相同,這時溶液的組成將保持不變,在恆壓下將保持一個恆定的沸點,即恆沸溶液。
按恆沸溶液的性質,用加熱蒸發法就不能將溶在水中的氣體全部驅除出去。同樣,例如用蒸發方法來濃縮含水的硫酸,最後也無法得到無水硫酸,因溫度達到338°C時(即恆沸點),這時硫酸的濃度為98.3%,在恆壓下,繼續加熱,其組成不變。在一大氣壓下,某些溶液當加熱蒸餾到一定溫度時,產生出來的蒸氣的組成與溶液的組成完全相同,並不因蒸餾的繼續進行而有所改變,這時溫度不變,保持恆定的沸點,這樣的溶液叫做恆沸溶液(或恆沸點溶液)。例如,在一大氣壓下,將含HCl量大於20.24%的水溶液加熱蒸餾,起先出來的蒸氣為HCl和少量的H2O,隨著溫度的升高,溶液和蒸氣的組成都逐漸改變,含HCl逐漸變小,直到110℃時,溶液和蒸氣的組成相同,均含HCl為20.24%,以後在整個蒸餾的過程中,溶液的沸點和溶質的質量分數不變。同樣,在含HCl小於20.24%的水溶液的蒸餾過程中,起先蒸出的是H2O和少量的HCl,隨著溫度的升高,溶液和蒸氣的組成也逐漸改變,含HCl的質量分數逐漸變大,直到110℃時,溶液和蒸氣的組成相同,均含HCl為20.24%。這時,溶液的溫度和溶質的質量分數保持恆定而不改變。因此,20.24%的鹽酸是一個恆沸溶液,其恆沸點為110℃。其他如68%的硝酸和95.57%的乙醇溶液都是恆沸溶液,它們的恆沸點分別為120.5℃和78.1℃。

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