【閱前提示】本書由于是大半個世紀(jì)前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生閱讀。但很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但很不扎實的學(xué)酥重新查漏補缺。 另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的備注。

第四章溶液

§4-1溶液、懸濁液和乳濁液

溶液

? ? ? ? 我們已經(jīng)研究了氧、氫、碳三種常見的非金屬元素和它們的一些簡單化合物，學(xué)習(xí)到了不少有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)、制法等的化學(xué)反應(yīng)。這一章里我們將要研究溶液。雖然，在前面我們還沒有談到溶液，但實際上已經(jīng)在使用溶液了。例如，我們在實驗室里用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，所用的稀硫酸就是硫酸的溶液。制取二氧化碳所用的鹽酸，也是一種溶液。在以后各章里，我們將會看到更多的化學(xué)反應(yīng)都是在溶液里進(jìn)行的。溶液在化學(xué)里的應(yīng)用極為廣泛。有關(guān)溶液的知識，是化學(xué)里最重要的基礎(chǔ)知識之一。

? ? ? ??“溶液”對我們來說，雖然并不是太陌生的，但要給它下一個科學(xué)的定義，卻不是一件簡單的事。因為物質(zhì)溶解成為溶液的過程，是一個相當(dāng)復(fù)雜的過程。要給溶液下定義，首先必須搞清楚物質(zhì)是怎樣溶解的。只有了解了物質(zhì)溶解過程的本質(zhì)，才能比較正確、比較全面地來回答“什么是溶液”這個問題。

? ? ? ??在實驗室或工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，常需配制一些物質(zhì)的溶液來使用。但怎樣合理地來配制溶液呢？這就要求我們掌握某些有關(guān)物質(zhì)溶解的知識。例如，我們知道，各種物質(zhì)溶解在水里的難易程度是很不相同的。有些物質(zhì)在水里很容易溶解，另一些物質(zhì)則僅能稍微地溶解，也還有一些物質(zhì)看來似乎是不溶解的。研究各種物質(zhì)在水里溶解的能力，以及外界條件（例如溫度、壓強等)對物質(zhì)溶解的影響，是本章所要討論的內(nèi)容之一。

? ? ? ??由于實際情況不同，有時我們需用的是比較濃的溶液，有時需用的是比較淡的溶液。怎樣配制具有一定濃淡程度的溶液？這不僅包含著計算需用物質(zhì)重量的問題，而且還包含著配制時的許多操作技能問題。它也是本章所要研究的內(nèi)容之一。

? ? ? ??和物質(zhì)的溶解相反，有時我們需要把溶解在溶液里的物質(zhì)結(jié)晶出來。例如人們常從海水里用結(jié)晶方法制得大量的食鹽。物質(zhì)的溶解和物質(zhì)的結(jié)晶雖然是兩個相反的過程，但它們之間是有著密切的聯(lián)系的。因此，在本章里，我們還將簡單介紹有關(guān)物質(zhì)結(jié)晶的原理和方法。

什么是溶液

? ? ? ??溶液，在我們?nèi)粘Ｉ罾锸墙?jīng)常接觸到的。例如，我們調(diào)味用的醋，作為飲料的酒以及用來消腫毒的碘酒等都是溶液。我們都有這樣的經(jīng)驗：撒一把砂糖到水里，再稍稍加以攪動。結(jié)果，固體的砂糖看來好象是消失了。其實并不是真的消失，而是溶解到水里，成了砂糖的溶液。砂糖的溶液從外表看來，和純水一樣的澄清、透明和均一，但只要蘸一些來嘗嘗，就會感到有砂糖的甜味。

? ? ? ??在砂糖溶液里，水是用來溶解砂糖的，我們稱它為溶劑；砂糖是被水所溶解的，我們稱它為溶質(zhì)。一般說來，凡是用來溶解其他物質(zhì)的液體，稱為溶劑；凡是被溶劑所溶解而成溶液的物質(zhì)，稱為溶質(zhì)。

? ? ? ??水是最常用的溶劑，但并不是唯一的溶劑。在某些情況下，另外一些液體也被用來做溶劑。我們的衣服上沾上了油漬，我們常用汽油來揩刷。這是因為汽油有著溶解油類的能力，是油類的很好溶劑。我們平常用來殺滅害蟲的滴滴涕(DDT)噴射劑，是滴滴涕藥粉的煤油溶液；碘酒是碘的酒精溶液，這里所用的溶劑也都不是水，而是煤油或酒精。

? ? ? ??話雖如此，水溶液（就是用水為溶劑的溶液）畢竟是一類最普遍、最重要的溶液，在本章里我們所討論的溶液，指的也是水溶液。

? ? ? ??上面我們談到砂糖溶液從外表看來是澄清、透明和均一的。其實，不僅砂糖溶液如此，一切物質(zhì)的溶液都有澄清、透明和均一的外形特征。有些物質(zhì)的溶液，雖然是有顏色的，例如硫酸銅的溶液是藍(lán)色的，但它仍然是澄清、透明和均一的，溶液不僅用我們的肉眼看來是完全均一的，即使把它們放在放大率最好的顯微鏡下來觀察，仍然是完全均一的，分不出溶質(zhì)和溶劑。

? ? ? ??為什么一切溶液都具有澄清、透明和均一的外形特征呢？這就必須了解物質(zhì)的溶解究竟是怎么一回事。當(dāng)我們把固體溶質(zhì)放在水里的時候，溶質(zhì)表面上的分子由于受到水分子的吸引，逐漸脫離固體，再依靠分子的運動，最后均勻地擴散在整個液體里，成為溶液。在溶液里，溶質(zhì)是以單個分子狀態(tài)均勻地分散到溶劑里去的。我們知道，分子是極其微小的。在溶液里，溶質(zhì)既是以單個分子分散著的，所以它是完全看不見的。這樣，溶液就表現(xiàn)出澄清、透明的特性來。

? ? ? ??我們還知道，分子總是處在不斷運動狀態(tài)中。在溶液里，溶質(zhì)、溶劑的分子都在迅速地運動著。因此，溶液的各個部分，都是十分均勻的。

? ? ? ??另外，單個分子也是非常小的，它所受重力（或者說地心引力)的作用很小。它本身運動的強度有足夠的力量克服它所受的地心引力。因此，溶液是十分穩(wěn)定的，即使把它放置很長的時間（只要不讓溶液里的水分蒸發(fā)，也不使溶液溫度發(fā)生變化)，溶質(zhì)也不會從溶液里分離出來。

? ? ? ??現(xiàn)在，我們可以得出溶液的初步定義：溶質(zhì)以單個分子均勻地分散在溶劑分子間的液體叫做溶液。溶液具有澄清、透明、均一的外形特征。

濁液——懸濁液和乳濁液

? ? ? ??我們知道，并不是所有的物質(zhì)都能溶解在水里的。例如，把泥土放在水里，泥土很快地沉到水底，并不能生成泥土的溶液。如果把它劇烈振蕩或攪拌，雖也能使泥土?xí)簳r地分散為微小的顆粒，并散布在整個液體里。但不管我們怎樣用力振蕩，所得泥水總是渾濁、不透明和不均一的，往往用肉眼就可看到其中懸浮有許多微小的泥土的顆粒。很顯然，即使其中最小的顆粒，也決不會是單個分子(因為前面已經(jīng)講過，分子是極其微小的，它是不能用肉眼甚至最好的顯微鏡直接觀察到的)，而是巨大數(shù)量的分子的聚集體。象這樣的液體，它和上面所講的溶液的定義是不符合的，因此不能稱做溶液，我們稱它為懸濁液。懸濁液就是散布著固體微小顆粒（很多分子的聚集體）的液體。

? ? ? ??懸濁液不僅在外形上和溶液不同，它還是不穩(wěn)定的。把懸濁液靜置一些時候，懸浮在液體里的泥土顆粒（首先是那些比較粗大的)就會因重力的作用而逐漸下沉，從液體里分離出來，沉積在容器的底部。

? ? ? ??另外，象植物油（例如豆油、菜油等）、煤油等液體，也是不溶于水的，把它們放在水里，就會分成明顯的兩層。如果加以劇烈的振蕩，它們就分散成為許多微小的液滴，散布在水里，并使整個液體成為乳白色。很顯然，這些微小的液滴，也決不會是油的單個分子，也是巨大數(shù)量分子的聚集體.因此，這類液體同樣不能稱做溶液，我們稱它為乳濁液。乳濁液就是散布著許多微小液滴（很多分子的聚集體）的呈乳白色的液體。

? ? ? ??在日常生活里，我們接觸到的乳濁液是很多的，如牛奶、乳白魚肝油等都是乳濁液。乳濁液也是渾濁、不透明和不均一的。有些乳濁液（例如牛奶）從外表看來好象是均一的，但只要放在顯微鏡下，就可看到有很多微小的液滴懸浮在液體里（圖4-1)。

? ? ? ??乳濁液也是不穩(wěn)定的。油和水劇烈振蕩后所成的乳濁液，只要振蕩一停止，油和水很快就會分成兩層。如果在此乳濁液內(nèi)，加入少許肥皂液，雖然可以使它比較穩(wěn)定些（這里所用的肥皂液，稱做乳化劑），但若放置的時間稍長，最后仍會分成兩層。

? ? ? ??懸濁液和乳濁液總稱為濁液。

溶液和濁液的比較

? ? ? ??根據(jù)上面所講的，我們可以看到溶液和濁液有它們相同的地方，也有不同的地方。相同的地方就是它們都是一種物質(zhì)被分割成為很小的微粒，并分散在另一種物質(zhì)（水）里；不同的地方是它們被分割的程度不同：在溶液里，溶質(zhì)被分割為單個分子；在濁液里，固體或液體被分割后的微小顆?；蛞旱?，都不是單個分子，而是很多分子的聚集體，它比起單個分子來要大得多和重得多。溶液和濁液在外形特征上以及在穩(wěn)定性上所以存在著這樣明顯的差異，歸根到底就是由于這種分割程度不同所引起的。

? ? ? ??下面是溶液和濁液的比較表。

溶液的重要意義

? ? ? ??在化學(xué)里，研究溶液有著十分重要的實際意義，下面的實驗將生動地說明這點。把干燥的氯化汞(，又稱升汞，是一種白色粉末狀的固體試劑，有毒，使用時要注意！)和碘化鉀(，是一種白色晶體)各少許放在研體里，用玻棒把它們稍稍混和，看不出有什么顯著的現(xiàn)象發(fā)生。但若用力研磨，就可看到白色粉末略顯黃色，說明這兩種物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)，但反應(yīng)進(jìn)行得很慢。

? ? ? ??如果我們把氯化汞和碘化鉀先分別溶解在水里，制成溶液。然后加少許碘化鉀溶液到氯化汞溶液里，立刻就會看到有很多橙紅色的沉淀產(chǎn)生。這個反應(yīng)進(jìn)行得非常迅速，幾乎在一瞬間就完成了。這個反應(yīng)的化學(xué)方程式是：生成的橙紅色沉淀，就是碘化汞()。

? ? ? ??為什么固態(tài)的碘化鉀和氯化汞相混時反應(yīng)幾乎不能發(fā)生，即使經(jīng)過研磨，反應(yīng)進(jìn)行仍然很慢，但當(dāng)它們的溶液相混時，反應(yīng)卻進(jìn)行得十分明顯而迅速呢？我們知道，如果某兩種物質(zhì)是可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的，那末這兩種物質(zhì)的分子的相互接近、相互碰撞的機會越多，反應(yīng)就越容易發(fā)生。當(dāng)固體物質(zhì)相混時，只有它們表面的分子有相互接觸和碰撞的可能，這是為數(shù)極少的。如果先把它們配制成為溶液，在溶液里，溶質(zhì)的分子均勻地分散在整個液體里，并且比較自由地運動著，當(dāng)這兩種物質(zhì)的溶液相混時，它們分子間相互接觸、相互碰撞的機會就要多得多了，因而反應(yīng)能很快地進(jìn)行。

? ? ? ??由于這樣的緣故，在實驗室里，我們常把一些固體試劑(只要它是能夠溶解于水的)配制成為溶液，讓許多化學(xué)反應(yīng)在溶液里進(jìn)行。但溶液是怎樣配制的呢？這就要求我們學(xué)會許多有關(guān)物質(zhì)溶解的知識，這些知識我們將在以后各節(jié)里陸續(xù)談到。

習(xí)題4-1

1、什么叫做溶質(zhì)？什么叫做溶劑？消腫毒用的碘酒是一種溶液，它的溶質(zhì)、溶劑各是什么？

【山答】凡是用來溶解其他物質(zhì)的液體，稱為溶劑；凡是被溶劑所溶解而成溶液的物質(zhì)，稱為溶質(zhì)。碘酒中碘是溶質(zhì)，酒精是溶劑。

2、什么叫做懸濁液？什么叫做乳濁液？為什么懸濁液和乳濁液都不能算做是溶液？

【山答】懸濁液就是散布著固體微小顆粒（很多分子的聚集體）的液體。乳濁液就是散布著許多微小液滴（很多分子的聚集體）的呈乳白色的液體。而只有溶質(zhì)以單個分子均勻地分散在溶劑分子間的液體才叫做溶液。因此懸濁液和乳濁液都不能算做是溶液。

3、溶液和濁液在分散顆粒的大小上、外形特征上和穩(wěn)定性上各有什么區(qū)別？

【山答】參見表4-1。

4、試用分子論的觀點來說明溶液的外形特征和它的穩(wěn)定性。

【山答】

? ? ? ? ①溶質(zhì)分子由于受到水分子的吸引，逐漸脫離固體，再依靠分子的運動，最后均勻地擴散在整個液體里，成為溶液。在溶液里，溶質(zhì)是以單個分子狀態(tài)均勻地分散到溶劑里去的。而分子是極其微小的。溶質(zhì)既是以單個分子分散著的，所以它是完全看不見的。這樣，溶液就表現(xiàn)出澄清、透明的特性來。

? ? ? ? ②分子總是處在不斷運動狀態(tài)中。在溶液里，溶質(zhì)、溶劑的分子都在迅速地運動著。因此，溶液的各個部分，都是十分均勻的。

? ? ? ??③單個分子也是非常小的，它所受重力的作用很小。它本身運動的強度有足夠的力量克服它所受的地心引力。因此，溶液是十分穩(wěn)定的，即使把它放置很長的時間，溶質(zhì)也不會從溶液里分離出來。

5、為什么許多化學(xué)反應(yīng)在溶液里能進(jìn)行得更好更快？

【山答】在溶液里，溶質(zhì)的分子均勻地分散在整個液體里，并且比較自由地運動著，當(dāng)這兩種物質(zhì)的溶液相混時，它們分子間相互接觸、相互碰撞的機會就要多得多了，因而反應(yīng)能很快地進(jìn)行。