【阅前提示】本书由于是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生阅读。但很适合像我这样已接受过基础教育但很不扎实的学酥重新查漏补缺。 另外，黑字是教材原文，彩字是我写的备注。

第四章溶液

§4-1溶液、悬浊液和乳浊液

溶液

        我们已经研究了氧、氢、碳三种常见的非金属元素和它们的一些简单化合物，学习到了不少有关物质性质、制法等的化学反应。这一章里我们将要研究溶液。虽然，在前面我们还没有谈到溶液，但实际上已经在使用溶液了。例如，我们在实验室里用锌和稀硫酸反应制取氢气，所用的稀硫酸就是硫酸的溶液。制取二氧化碳所用的盐酸，也是一种溶液。在以后各章里，我们将会看到更多的化学反应都是在溶液里进行的。溶液在化学里的应用极为广泛。有关溶液的知识，是化学里最重要的基础知识之一。

        “溶液”对我们来说，虽然并不是太陌生的，但要给它下一个科学的定义，却不是一件简单的事。因为物质溶解成为溶液的过程，是一个相当复杂的过程。要给溶液下定义，首先必须搞清楚物质是怎样溶解的。只有了解了物质溶解过程的本质，才能比较正确、比较全面地来回答“什么是溶液”这个问题。

        在实验室或工农业生产上，常需配制一些物质的溶液来使用。但怎样合理地来配制溶液呢？这就要求我们掌握某些有关物质溶解的知识。例如，我们知道，各种物质溶解在水里的难易程度是很不相同的。有些物质在水里很容易溶解，另一些物质则仅能稍微地溶解，也还有一些物质看来似乎是不溶解的。研究各种物质在水里溶解的能力，以及外界条件（例如温度、压强等)对物质溶解的影响，是本章所要讨论的内容之一。

        由于实际情况不同，有时我们需用的是比较浓的溶液，有时需用的是比较淡的溶液。怎样配制具有一定浓淡程度的溶液？这不仅包含着计算需用物质重量的问题，而且还包含着配制时的许多操作技能问题。它也是本章所要研究的内容之一。

        和物质的溶解相反，有时我们需要把溶解在溶液里的物质结晶出来。例如人们常从海水里用结晶方法制得大量的食盐。物质的溶解和物质的结晶虽然是两个相反的过程，但它们之间是有着密切的联系的。因此，在本章里，我们还将简单介绍有关物质结晶的原理和方法。

什么是溶液

        溶液，在我们日常生活里是经常接触到的。例如，我们调味用的醋，作为饮料的酒以及用来消肿毒的碘酒等都是溶液。我们都有这样的经验：撒一把砂糖到水里，再稍稍加以搅动。结果，固体的砂糖看来好象是消失了。其实并不是真的消失，而是溶解到水里，成了砂糖的溶液。砂糖的溶液从外表看来，和纯水一样的澄清、透明和均一，但只要蘸一些来尝尝，就会感到有砂糖的甜味。

        在砂糖溶液里，水是用来溶解砂糖的，我们称它为溶剂；砂糖是被水所溶解的，我们称它为溶质。一般说来，凡是用来溶解其他物质的液体，称为溶剂；凡是被溶剂所溶解而成溶液的物质，称为溶质。

        水是最常用的溶剂，但并不是唯一的溶剂。在某些情况下，另外一些液体也被用来做溶剂。我们的衣服上沾上了油渍，我们常用汽油来揩刷。这是因为汽油有着溶解油类的能力，是油类的很好溶剂。我们平常用来杀灭害虫的滴滴涕(DDT)喷射剂，是滴滴涕药粉的煤油溶液；碘酒是碘的酒精溶液，这里所用的溶剂也都不是水，而是煤油或酒精。

        话虽如此，水溶液（就是用水为溶剂的溶液）毕竟是一类最普遍、最重要的溶液，在本章里我们所讨论的溶液，指的也是水溶液。

        上面我们谈到砂糖溶液从外表看来是澄清、透明和均一的。其实，不仅砂糖溶液如此，一切物质的溶液都有澄清、透明和均一的外形特征。有些物质的溶液，虽然是有颜色的，例如硫酸铜的溶液是蓝色的，但它仍然是澄清、透明和均一的，溶液不仅用我们的肉眼看来是完全均一的，即使把它们放在放大率最好的显微镜下来观察，仍然是完全均一的，分不出溶质和溶剂。

        为什么一切溶液都具有澄清、透明和均一的外形特征呢？这就必须了解物质的溶解究竟是怎么一回事。当我们把固体溶质放在水里的时候，溶质表面上的分子由于受到水分子的吸引，逐渐脱离固体，再依靠分子的运动，最后均匀地扩散在整个液体里，成为溶液。在溶液里，溶质是以单个分子状态均匀地分散到溶剂里去的。我们知道，分子是极其微小的。在溶液里，溶质既是以单个分子分散着的，所以它是完全看不见的。这样，溶液就表现出澄清、透明的特性来。

        我们还知道，分子总是处在不断运动状态中。在溶液里，溶质、溶剂的分子都在迅速地运动着。因此，溶液的各个部分，都是十分均匀的。

        另外，单个分子也是非常小的，它所受重力（或者说地心引力)的作用很小。它本身运动的强度有足够的力量克服它所受的地心引力。因此，溶液是十分稳定的，即使把它放置很长的时间（只要不让溶液里的水分蒸发，也不使溶液温度发生变化)，溶质也不会从溶液里分离出来。

        现在，我们可以得出溶液的初步定义：溶质以单个分子均匀地分散在溶剂分子间的液体叫做溶液。溶液具有澄清、透明、均一的外形特征。

浊液——悬浊液和乳浊液

        我们知道，并不是所有的物质都能溶解在水里的。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。如果把它剧烈振荡或搅拌，虽也能使泥土暂时地分散为微小的颗粒，并散布在整个液体里。但不管我们怎样用力振荡，所得泥水总是浑浊、不透明和不均一的，往往用肉眼就可看到其中悬浮有许多微小的泥土的颗粒。很显然，即使其中最小的颗粒，也决不会是单个分子(因为前面已经讲过，分子是极其微小的，它是不能用肉眼甚至最好的显微镜直接观察到的)，而是巨大数量的分子的聚集体。象这样的液体，它和上面所讲的溶液的定义是不符合的，因此不能称做溶液，我们称它为悬浊液。悬浊液就是散布着固体微小颗粒（很多分子的聚集体）的液体。

        悬浊液不仅在外形上和溶液不同，它还是不稳定的。把悬浊液静置一些时候，悬浮在液体里的泥土颗粒（首先是那些比较粗大的)就会因重力的作用而逐渐下沉，从液体里分离出来，沉积在容器的底部。

        另外，象植物油（例如豆油、菜油等）、煤油等液体，也是不溶于水的，把它们放在水里，就会分成明显的两层。如果加以剧烈的振荡，它们就分散成为许多微小的液滴，散布在水里，并使整个液体成为乳白色。很显然，这些微小的液滴，也决不会是油的单个分子，也是巨大数量分子的聚集体.因此，这类液体同样不能称做溶液，我们称它为乳浊液。乳浊液就是散布着许多微小液滴（很多分子的聚集体）的呈乳白色的液体。

        在日常生活里，我们接触到的乳浊液是很多的，如牛奶、乳白鱼肝油等都是乳浊液。乳浊液也是浑浊、不透明和不均一的。有些乳浊液（例如牛奶）从外表看来好象是均一的，但只要放在显微镜下，就可看到有很多微小的液滴悬浮在液体里（图4-1)。

        乳浊液也是不稳定的。油和水剧烈振荡后所成的乳浊液，只要振荡一停止，油和水很快就会分成两层。如果在此乳浊液内，加入少许肥皂液，虽然可以使它比较稳定些（这里所用的肥皂液，称做乳化剂），但若放置的时间稍长，最后仍会分成两层。

        悬浊液和乳浊液总称为浊液。

溶液和浊液的比较

        根据上面所讲的，我们可以看到溶液和浊液有它们相同的地方，也有不同的地方。相同的地方就是它们都是一种物质被分割成为很小的微粒，并分散在另一种物质（水）里；不同的地方是它们被分割的程度不同：在溶液里，溶质被分割为单个分子；在浊液里，固体或液体被分割后的微小颗粒或液滴，都不是单个分子，而是很多分子的聚集体，它比起单个分子来要大得多和重得多。溶液和浊液在外形特征上以及在稳定性上所以存在着这样明显的差异，归根到底就是由于这种分割程度不同所引起的。

        下面是溶液和浊液的比较表。

溶液的重要意义

        在化学里，研究溶液有着十分重要的实际意义，下面的实验将生动地说明这点。把干燥的氯化汞(，又称升汞，是一种白色粉末状的固体试剂，有毒，使用时要注意！)和碘化钾(，是一种白色晶体)各少许放在研体里，用玻棒把它们稍稍混和，看不出有什么显著的现象发生。但若用力研磨，就可看到白色粉末略显黄色，说明这两种物质发生了反应，但反应进行得很慢。

        如果我们把氯化汞和碘化钾先分别溶解在水里，制成溶液。然后加少许碘化钾溶液到氯化汞溶液里，立刻就会看到有很多橙红色的沉淀产生。这个反应进行得非常迅速，几乎在一瞬间就完成了。这个反应的化学方程式是：生成的橙红色沉淀，就是碘化汞()。

        为什么固态的碘化钾和氯化汞相混时反应几乎不能发生，即使经过研磨，反应进行仍然很慢，但当它们的溶液相混时，反应却进行得十分明显而迅速呢？我们知道，如果某两种物质是可以发生化学反应的，那末这两种物质的分子的相互接近、相互碰撞的机会越多，反应就越容易发生。当固体物质相混时，只有它们表面的分子有相互接触和碰撞的可能，这是为数极少的。如果先把它们配制成为溶液，在溶液里，溶质的分子均匀地分散在整个液体里，并且比较自由地运动着，当这两种物质的溶液相混时，它们分子间相互接触、相互碰撞的机会就要多得多了，因而反应能很快地进行。

        由于这样的缘故，在实验室里，我们常把一些固体试剂(只要它是能够溶解于水的)配制成为溶液，让许多化学反应在溶液里进行。但溶液是怎样配制的呢？这就要求我们学会许多有关物质溶解的知识，这些知识我们将在以后各节里陆续谈到。

习题4-1

1、什么叫做溶质？什么叫做溶剂？消肿毒用的碘酒是一种溶液，它的溶质、溶剂各是什么？

【山答】凡是用来溶解其他物质的液体，称为溶剂；凡是被溶剂所溶解而成溶液的物质，称为溶质。碘酒中碘是溶质，酒精是溶剂。

2、什么叫做悬浊液？什么叫做乳浊液？为什么悬浊液和乳浊液都不能算做是溶液？

【山答】悬浊液就是散布着固体微小颗粒（很多分子的聚集体）的液体。乳浊液就是散布着许多微小液滴（很多分子的聚集体）的呈乳白色的液体。而只有溶质以单个分子均匀地分散在溶剂分子间的液体才叫做溶液。因此悬浊液和乳浊液都不能算做是溶液。

3、溶液和浊液在分散颗粒的大小上、外形特征上和稳定性上各有什么区别？

【山答】参见表4-1。

4、试用分子论的观点来说明溶液的外形特征和它的稳定性。

【山答】

        ①溶质分子由于受到水分子的吸引，逐渐脱离固体，再依靠分子的运动，最后均匀地扩散在整个液体里，成为溶液。在溶液里，溶质是以单个分子状态均匀地分散到溶剂里去的。而分子是极其微小的。溶质既是以单个分子分散着的，所以它是完全看不见的。这样，溶液就表现出澄清、透明的特性来。

        ②分子总是处在不断运动状态中。在溶液里，溶质、溶剂的分子都在迅速地运动着。因此，溶液的各个部分，都是十分均匀的。

        ③单个分子也是非常小的，它所受重力的作用很小。它本身运动的强度有足够的力量克服它所受的地心引力。因此，溶液是十分稳定的，即使把它放置很长的时间，溶质也不会从溶液里分离出来。

5、为什么许多化学反应在溶液里能进行得更好更快？

【山答】在溶液里，溶质的分子均匀地分散在整个液体里，并且比较自由地运动着，当这两种物质的溶液相混时，它们分子间相互接触、相互碰撞的机会就要多得多了，因而反应能很快地进行。