化学では、溶液は、ある物質 (溶質) が別の物質 (溶媒) に溶解している、2 つ以上の物質からなる一種の均質な混合物として定義されます。混合物は均質であるため、溶液のサンプルは他のサンプルと同じ外観と濃度を持っています。液体と気体の溶液が最もよく知られていますが、溶液はどの相にも存在する可能性があります。通常、これは溶媒の相です。
ソリューションの例
溶質と溶媒は、互いに同じ相 (例:空気中のガス) であっても、異なる相 (例:塩を水に溶解して生理食塩水を作る) である場合もあります。最終結果は常に単一フェーズです。以下は、さまざまな段階でのソリューションの例です:
ソリューション タイプ | 例 |
---|---|
ガス-ガス | 空気 (酸素、二酸化炭素は溶質、窒素は溶媒) |
気液 | ソーダ中の二酸化炭素 (二酸化炭素が溶質、水が溶媒) |
気固 | パラジウム金属中の水素ガス |
液体-液体 | ガソリン |
固液 | 砂糖水 (砂糖は溶質、水は溶媒) |
液体-固体 | 水銀歯科用アマルガム |
ソリッド-ソリッド | スターリングシルバー (銅は溶質、銀は溶媒) |
溶液中の溶質と溶媒を特定するのが難しい場合があります。たとえば、等量のエタノールと水、または等量の窒素と酸素を混合した場合、どちらが溶媒になりますか?成分のモル分率が等しい場合は、溶質と溶媒の役割を割り当てても問題ありません。ただし、物質の 1 つが水である場合、通常は溶媒と見なされます。
ソリューションのプロパティ
化学溶液には、他の種類の混合物と区別するいくつかの特性があります:
- ソリューションは均一です。
- 溶液は単相 (液体、固体、気体など) で構成されます。
- 溶液は光線を散乱させません。
- 溶液中の粒子は小さすぎて肉眼では見えません。
- 溶液の成分は、単純な機械ろ過では分離できません。
溶液の種類と溶解度
溶媒に溶解する溶質の量は、その溶解度です。溶解度は、温度やその他の要因によって異なります。通常、溶解度は温度とともに増加します。化学溶液は、含まれる溶質の量に応じて分類できます。
- 希釈液 :希釈溶液では、溶媒の量が溶質の量よりもはるかに多くなります。通常、モル分率は、溶質と溶媒の量を表すために使用されます。
- 集中ソリューション :濃縮溶液には、溶媒に溶解する最大量またはほぼ最大量の溶質が含まれています。
- 飽和溶液 :飽和溶液は、溶解度に基づいて溶解溶質の最大量を含む濃縮溶液のタイプです。
- 過飽和溶液 :過飽和溶液には、溶媒に溶解する最大量を超える溶質が含まれています。通常、このタイプの溶液は、溶液を高温で飽和させてから、慎重に低温まで冷却することによって作成されます。
参考文献
- IUPAC (1997)。 "解決。" 化学用語集 (第2版)(「ゴールドブック」)。 doi:10.1351/goldbook.S05746
- リュー、クリスティ (2009)。 "同種の。" 酸と塩基、必須化学 .ニューヨーク:チェルシーハウスパブリッシング。オンライン発行元:サイエンス オンライン。 Facts On File, Inc. ISBN 978-0-7910-9783-0.