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什么是“相似相溶原理”及在工业生产和实际 生活中用途?

来源:未知作者:化学自习室 点击:所属专题: 相似相溶
1、 什么是“相似相溶原理”? 解答: “相似相溶原理”是一个关于物质溶解性的经验规律,其内涵是“结构相似的化合物容易互相混溶,结构相差很大的化合物不易互溶”。其中“结构”二字主要有两层含义:一是指物质结合在一起所依靠的化学键类型,对于由分子结合成的物质,主

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1、 什么是“ 什么是“相似相溶原理”及在工业生产和实际 生活中用途?相似相溶原理”?

解答: “相似相溶原理”是一个关于物质溶解性的经验规律,其内涵是“结构相似的化合物容易互相混溶,结构相差很大的化合物不易互溶”。其中“结构”二字主要有两层含义:一是指物质结合在一起所依靠的化学键类型,对于由分子结合成的物质,主要指分子间结合力类型;二是指分子或离子、原子的相对大小以及离子的电价。

水是应用最广的极性溶剂,汽油、煤油等是典型的非极性溶剂,通称为油。溶质分子在水中和油中的溶解性质,可用“相似相溶原理”来解释。水分子之间有较强的氢键生成,水分子既可为生成氢键提供H 原子,又有 什么是“相似相溶原理”及在工业生产和实际 生活中用途?孤对电子能接受其他分子的H原子。氢键是水分子间的主要结合力,油分子不具极性,分子间依靠较弱的范德华力结合。对于溶质分子,凡能为生成氢键提供H 或接受H 者,均和水“结构相似”,如ROH、RCOOH、R2C=O、RCONH2等,均可通过氢键与水结合,在水中溶解度较大;而不具极性的碳氢化合物,不能和水生成氢键,在水中溶解度很小。需注意的是,在同一类型溶质分子中,R 基团的结构与大小对物质在水中的溶解度也有影响。如ROH,随R 基团的增大,非极性基团在分子中所占比重越来越大,与水(极性分子) 结构差异增大,所以在水中的溶解度也逐渐下降。

2、 “相似相溶原理” 在工业生产和实际生活中有哪些用途?

解答: “相似相溶原理”是从大量事实总结出来的一条规律,在化工、科研和日常生活中有着广泛的应用。

(1) 推断物质的溶解性大小。

已知某些物质的极性大小,根据“相似相溶原理”可推断它们在某些溶剂中的溶解性大小。弱极性、非极性溶质易溶于弱极性、非极性溶剂。如,I2 (非极性) 易溶于C2H5OH (弱极性)、CCl4 (非极性),而难溶于H2O(强极性);O2 (非极性) 在 什么是“相似相溶原理”及在工业生产和实际 生活中用途?乙醚(弱极性)、CCl4中的溶解度大于在H2O 中的溶解度。需注意的是,“相似相溶”只是定性的规律,仅能给出难溶、微溶、可溶的判断,而不可能做出定量的推论。

(2) 推断物质的极性大小。

已知某些物质在某些溶剂中的溶解性大小,根据“相似相溶原理”可反推物质的极性大小。

(3) 选择溶剂。

已知某些物质的结构,根据“相似相溶原理”可选择结构相似的溶剂来溶解这些物质。如,溶解钾、钠、铝等金属可选用汞做溶剂,溶解油漆可选用汽油、煤油做溶剂。已知某些物质的结构和它们在某种溶剂中的溶解度,根据“相似相溶原理”可改换溶剂,从而改变这些物质的溶解性。例如NaCl 易溶于水,在水中不能制成胶体,可改换溶剂,将溶剂换成乙醇、苯等则可制成

胶体;丁烷难溶于水,不能做水的喷泉实验,可改换溶剂,将溶剂换成汽油、苯等则可做喷泉实验。

(4) 解释一些现象。

根据“相似相溶原理”,可解释许多与溶解有关的现象。如,手上沾有的黑色油墨,用肥皂洗不如用洗衣粉洗效果好。原因是:黑色油墨的主要成分通常是苯胺黑,具有苯环结构;通常使用的洗衣粉中的主要成分是烷基磺酸钠,也具有苯环结构;肥皂的主要成分是 什么是“相似相溶原理”及在工业生产和实际 生活中用途?高级脂肪酸钠,不含苯环结构。黑色油墨和洗衣粉的分子结构更相似,故用洗衣粉效果好。

(5) 指导科研、生产和生活。

通过改变溶剂来改变反应进行的方向,可制得不同的物质。例如卤代烃,在碱性水溶液中发生取代反应,生成醇类物质,在碱性醇溶液中则发生消去反应,生成不饱和烃;实验完毕试管内壁上附有的硫,不能用水洗法除去,但可用CS2溶解除去;日常生活中,橡胶制品应避免与油类物质接触,以免遇油发生溶胀而损坏。

(责任编辑:化学自习室)
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