理想溶液（符合拉烏爾定律的溶液）

簡要介紹

任一組分在全部濃度范圍內(nèi)都服從拉烏爾定律的溶液稱為理想溶液，這是從宏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(jié)構(gòu)的變化。換言之，即當各組分混合成溶液時，沒有熱效應(yīng)和體積的變化。即這也可以作為理想溶液的定義。除了光學(xué)異構(gòu)體的混合物、同位素化合物的混合物、立體異構(gòu)體的混合物以及緊鄰?fù)滴锏幕旌衔锏瓤梢?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(zhì)。但是因為理想溶液所服從的規(guī)律較簡單，并且實際上，許多溶液在一定的濃度區(qū)間的某些性質(zhì)常表現(xiàn)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(xué)中，只要對從理想溶液所得到的公式作一些修正，就能用之于實際溶液。

拉烏爾定律

拉烏爾定律是1887年法國化學(xué)家拉烏爾(Raoult) 由實驗發(fā)現(xiàn)，定溫定壓下，在非電解質(zhì)溶液中，溶劑的蒸氣壓P等于純?nèi)軇┑恼魵鈮篜乘以溶液中溶劑的摩爾分數(shù)X，即：

拉烏爾定律是根據(jù)稀溶液的實驗結(jié)果，總結(jié)而得到的，對于性質(zhì)相差較大的組分所構(gòu)成的溶液，當其濃度大于0.01質(zhì)量摩爾濃度時就可能產(chǎn)生偏差，而對于性質(zhì)相似組分組成的溶液，在所有濃度范圍內(nèi)都符合拉烏爾定律，該溶液稱為理想溶液。

熱力學(xué)性質(zhì)

（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(guān)系，即

（2）理想溶液組元的化學(xué)位服從以下簡單關(guān)系，即

（3）理想溶液由于各組元的體積相差不大，而且混合時相互吸引力沒有變化，因此混合前后體積不變，即

（4）由于理想溶液各組元分子間的相互作用力不變，其混合熱等于零，即

（5）理想溶液的混合熵只決定于克分子分數(shù)，與溶液各組元的本性無關(guān)，即符合以下關(guān)系：

（6）理想溶液的混合自由能為：

相關(guān)理論

理想溶液是各組成物質(zhì)在全部濃度范圍內(nèi)都服從拉烏爾定律的溶液。對于理想溶液，拉烏爾定律與亨利定律反映的就是同一客觀規(guī)律。其微觀模型是溶液中各物質(zhì)分子的大小及各種分子間力(如由A、B二物質(zhì)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(zhì)相同。由此可推斷：幾種物質(zhì)經(jīng)等溫等壓混合為理想溶液，將無熱效應(yīng)，且混合前后總體積不變。這一結(jié)論也可由熱力學(xué)推導(dǎo)出來。

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