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溶液中的1+1≠2

来源:未知作者:鲁群 点击:所属专题: 溶液混合 体积加和性

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“1+1=2”这个连小学生都懂得的算式,一但用来研究不同的液体(或溶液)混合的问题时,却往往不正确了。请看下面化学实验中的的两个例子。 第一个实验:取一支100ml量筒,精确量取蒸馏水50ml,另取一支50ml量筒,精确量取无水酒精50ml,然后把50ml无水酒精倒入盛有50ml

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“1+1=2”这个连小学生都懂得的算式,一但用来研究不同的液体(或溶液)混合的问题时,却往往不正确了。请看下面化学实验中的的两个例子。

第一个实验:取一支100mL 量筒,精确量取蒸馏水50mL,另取一支50mL 量筒,精确量取无水酒精50mL,然后把50mL 无水酒精倒入盛有50mL 水的100mL 量筒中,混合均匀再读数,结果并不正好是100mL,而只是96.7 mL,显然,在形成混合液时,总体积减少了,这里有“1+1<2”。

能够相互混溶的两种液体的体积不具有加和性,这是物质分子间具有空隙的有力证明。18世纪中叶,俄罗斯伟大的化学家罗蒙诺索夫已经研究指出:分子间具有间隔,也就是说分子与分子之间有空隙。当酒精和水混合后,这两种分子互相钻入对方分子空隙里。另外,物质分子之间总是有相互作用的。由于水分子与酒精分子的作用力不同于水分子间的作用力和酒精分子之间的作用力,也会使分子与分子之间的空隙发生改变。因而总体积的减小,绝不是有一部分水分子或酒精分子消失了。

那么,有没有两种50mL 的液体混合后大于100mL 的情况呢(即“1+1>2”)?有。请看第二个实验:在盛有50mL 冰醋酸的烧杯里,慢慢加入50mL 苯,冰醋酸的密度是0.879g.cm-3,冰醋酸比苯重,所以冰醋酸在下层,苯在上层,用钢笔在烧杯外壁做一记号,以标出混合前液面的高度。尔后,搅拌使其混合均匀,你会看到,苯和冰醋酸混合后,苯分子与醋酸分子之间的吸引力,比苯分子间的吸引力和醋酸分子之间的吸引力都要弱,导致苯与醋酸分子间距加大。显然,在形成混合液时,总体积增大了,这里有“1+1>2”。

为此,在溶液的计算中,不能简单的采用V+V=2V,即把混合后溶液的体积当作混合前两种溶液体积之和,因为混合后溶液的密度发生了变化。除非,

(1)题目中说明溶液混合前后体积不变;

(2)相同溶剂的稀溶液混合;

(3)如果是浓溶液则应是溶剂和溶质相同且浓度相近的溶液。

除此之外,都应通过溶液的质量和密度求出体积。

(责任编辑:化学自习室)
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