理想溶液

理想溶液 ideal solution（s）溶液中的任一組分在全部濃度範圍內都符合拉烏爾定律的溶液稱為理想溶液。

理想溶液忽略不計分子、離子及其他微小質點相 互作用影響的一種溶液。即認為溶質與溶劑混合成為溶液時，既不放熱，也不吸熱，溶液體積恰為溶質和 溶劑的體積之和。理想溶液是人們假設的溶液，以簡化化學計算。

基本介紹

• 中文名：理想溶液
• 外文名：ideal solution(s)
• 巨觀定義：任一組分符合拉烏爾定律的溶液
• 微觀定義：沒有熱效應和體積的變化
• 套用：熱力學簡便計算
• 領域：物理化學

簡要介紹

任一組分在全部濃度範圍內都服從拉烏爾定律的溶液稱為理想溶液，這是從巨觀上對理想溶液的定義。從分子模型上講，各組分分子的大小及作用力，彼此相似，當一種組分的分子被另一種組分的分子取代時，沒有能量的變化或空間結構的變化。換言之，即當各組分混合成溶液時，沒有熱效應和體積的變化。即這也可以作為理想溶液的定義。除了光學異構體的混合物、同位素化合物的混合物、立體異構體的混合物以及緊鄰同系物的混合物等可以(或近似地)算作理想溶液外，一般溶液大都不具有理想溶液的性質。但是因為理想溶液所服從的規律較簡單，並且實際上，許多溶液在一定的濃度區間的某些性質常表現得很像理想溶液，所以引入理想溶液的概念，不僅在理論上有價值，而且也有實際意義。在物理化學中，只要對從理想溶液所得到的公式作一些修正，就能用之於實際溶液。

拉烏爾定律

拉烏爾定律是1887年法國化學家拉烏爾(Raoult) 由實驗發現，定溫定壓下，在非電解質溶液中，溶劑的蒸氣壓P_A等於純溶劑的蒸氣壓P_A0乘以溶液中溶劑的摩爾分數X_A，即：P_A=P_A0×X_A。該式也可以說明稀溶液中溶劑的蒸氣壓降低值與溶質的摩爾分數成正比。

拉烏爾定律是根據稀溶液的實驗結果，總結而得到的， 對於性質相差較大的組分所構成的溶液，當其濃度大於0.01質量摩爾濃度時就可能產生偏差， 而對於性質相似組分組成的溶液，在所有濃度範圍內都符合拉烏爾定律，該溶液稱為理想溶液。

理想溶液的熱力學性質

（1）理想溶液各組元的蒸氣壓和蒸氣總壓都與組成成直線關係，即P_A=P_A0×X_A；
（2）理想溶液組元的化學位服從以下簡單關係，即μ_i=μ_i+RTlnx；
（3）理想溶液由於各組元的體積相差不大，而且混合時相互吸引力沒有變化，因此混合前後體積不變，即△V=0；
（4）由於理想溶液各組元分子間的相互作用力不變，其混合熱等於零，即Q=0；
（5）理想溶液的混合熵只決定於克分子分數，與溶液各組元的本性無關，即符合以下關係：△S_M=-R∑X_IlnX_i；
（6）理想溶液的混合自由能為：△F_M=RT∑X_ilnX_i。

相關理論

理想溶液是各組成物質在全部濃度範圍內都服從拉烏爾定律的溶液。對於理想溶液，拉烏爾定律與亨利定律反映的就是同一客觀規律。其微觀模型是溶液中各物質分子的大小及各種分子間力(如由A、B二物質組成的溶液，即為A-A、B-B及A-B間的作用力)的大小與性質相同。由此可推斷：幾種物質經等溫等壓混合為理想溶液，將無熱效應，且混合前後總體積不變。這一結論也可由熱力學推導出來。

理想溶液在理論上占有重要位置，有關它的平衡性質與規律是多組分體系熱力學的基礎。在實際工作中，對稀溶液可用理想溶液的性質。