理想溶液

物理化学术语

理想溶液 ideal solution（s）溶液中的任一组分在全部浓度范围内都符合拉乌尔定律的溶液称为理想溶液。

简要介绍

任一组分在全部浓度范围内都服从拉乌尔定律的溶液称为理想溶液，这是从宏观上对理想溶液的定义。从分子模型上讲，各组分分子的大小及作用力，彼此相似，当一种组分的分子被另一种组分的分子取代时，没有能量的变化或空间结构的变化。换言之，即当各组分混合成溶液时，没有热效应和体积的变化。即这也可以作为理想溶液的定义。除了光学异构体的混合物、同位素化合物的混合物、立体异构体的混合物以及紧邻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质。但是因为理想溶液所服从的规律较简单，并且实际上，许多溶液在一定的浓度区间的某些性质常表现得很像理想溶液，所以引入理想溶液的概念，不仅在理论上有价值，而且也有实际意义。在物理化学中，只要对从理想溶液所得到的公式作一些修正，就能用之于实际溶液。

拉乌尔定律

拉乌尔定律是1887年法国化学家拉乌尔(Raoult) 由实验发现，定温定压下，在非电解质溶液中，溶剂的蒸气压PA等于纯溶剂的蒸气压PA0乘以溶液中溶剂的摩尔分数XA，即：PA=PA0×XA。该式也可以说明稀溶液中溶剂的蒸气压降低值与溶质的摩尔分数成正比。

拉乌尔定律是根据稀溶液的实验结果，总结而得到的，对于性质相差较大的组分所构成的溶液，当其浓度大于0.01质量摩尔浓度时就可能产生偏差，而对于性质相似组分组成的溶液，在所有浓度范围内都符合拉乌尔定律，该溶液称为理想溶液。

理想溶液的热力学性质

（1）理想溶液各组元的蒸气压和蒸气总压都与组成成直线关系，即PA=PA0×XA；

（2）理想溶液组元的化学位服从以下简单关系，即μi=μi+RTlnx；

（3）理想溶液由于各组元的体积相差不大，而且混合时相互吸引力没有变化，因此混合前后体积不变，即△V=0；

（4）由于理想溶液各组元分子间的相互作用力不变，其混合热等于零，即Q=0；

（5）理想溶液的混合熵只决定于克分子分数，与溶液各组元的本性无关，即符合以下关系：△SM=-R∑XilnXi；

（6）理想溶液的混合自由能为：△FM=RT∑XilnXi。

相关理论

理想溶液是各组成物质在全部浓度范围内都服从拉乌尔定律的溶液。对于理想溶液，拉乌尔定律与亨利定律反映的就是同一客观规律。其微观模型是溶液中各物质分子的大小及各种分子间力(如由A、B二物质组成的溶液，即为A-A、B-B及A-B间的作用力)的大小与性质相同。由此可推断：几种物质经等温等压混合为理想溶液，将无热效应，且混合前后总体积不变。这一结论也可由热力学推导出来。

理想溶液在理论上占有重要位置，有关它的平衡性质与规律是多组分体系热力学的基础。在实际工作中，对稀溶液可用理想溶液的性质。

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