什么是溶解

什么是溶解

“溶解”是指固体、液体、气体物质的分子均匀地分布在一种液体中，如食盐溶解于水。可以用食盐、沙、面粉、高锰酸钾、砂糖在水中的溶解和不溶解现象为实验素材增强学生的感性认识。

食盐沙面粉高锰酸钾砂糖

变成的微粒能否看到

看不到

液体：无色

透明

沙：黄色

液体：透明

液体：白色

看不到

液体：紫色

透明

看不到

液体：无色

透明

在水中的分布是否均匀均匀不均匀不均匀均匀均匀是否沉淀没有沉淀物沉在底部部分沉淀没有沉淀没有沉淀

能否用过滤的方法分离不能分离纸上：沙

水：无色

纸：面粉

水：无色

不能分离不能分离

是否溶解溶解没溶解没溶解溶解溶解

物质在水里的溶解实际上包含着两种变化的过程：一种是溶质的微粒（分子或离子）在溶剂分子（即水分子）的作用下，克服了相互的作用力，向水里扩散的过程，这是物理变化的过程；另一种是溶质的微粒（分子或离子）和水分子作用形成水合分子或水合离子的过程，这是化学变化的过程。这两种过程是同时存在的。溶质微粒在水里依靠水合和扩散作用，离开了溶质本体，均匀地扩散到水分子间，从而逐渐溶解。溶质微粒的水合和扩散过程，我们用肉眼是难以观察的，但可以依靠以上设计的实验来证实。图1表示食盐（NaCl）在水中溶解形成NaCl水溶液的过程。

另外溶质微粒在水中扩散时需要吸收热量，使溶液的温度降低。而溶质微粒和水分子结合成水合分子或水合离子时将放出热量，使溶液的温度升高。一种物质溶解在水里，温度究竟是升高还是降低，取决于溶解过程中两种过程所吸收或放出的热量的多少。用“Q 吸”代表溶质微粒扩散所吸收的热量，用“Q放”代表溶质微粒水合时放出的热量。若：Q 吸＞Q 放，溶液温度下降；

Q 吸＜Q 放，溶液温度升高；

Q 吸≈Q 放，溶液温度无明显变化。

溶质溶解过程的热量变化，我们可以用仪器测得。

图1 食盐（NaCl）在水中的溶解

（2）溶解过程之二

物质溶解过程常常伴随如下一些重要的外观现象。

伴随热效应：像NH4NO3、NH4Cl、KNO3、NH4HCO3等溶于水时常伴随吸热现象；浓硫酸稀释NaOH、无水CuSO4、Ca（OH）2、无水Na2CO3等溶于水常伴随放热现象；浓磷酸稀释、NaCl、CuSO4·5H2O等溶于水时没有明显的热效应。

伴随颜色变化：白色的无水CuSO4粉末溶于水后，形成的溶液呈淡蓝色；蓝色CoCl2溶于水，形成的溶液呈粉红色。

伴随体积变化：苯与醋酸混合后形成的溶液的体积往往大于两种液体混合前的体积之和；而水与酒精混合后，溶液的体积往往小于两种液体混合前的体积之和。

由以上现象可知，在溶解过程中常伴有温度、体积、颜色等变化，这说明溶解过程不仅是溶质机械地分散的过程（分散过程是物理过程），而且还有溶质与溶剂相互结合的溶剂化过程（溶剂化过程是化学过程，但是所形成的溶剂化物并不一定具有固定的组成），所以我们说溶解过程是物理化学过程。应当注意，并不是任何物质的溶解，其物理、化学过程都是等同的，如NH3、CaO等溶于水，化学过程则是主要趋势。

（3）溶解过程之三

物质溶解过程的吸热或放热现象是怎么回事？

我们知道，物质在溶解的过程中，是有吸热或放热现象的。在大多数情况下，物质溶于水时，都要吸收大量的热。例如把硝酸钾或硝酸铵溶解在水里，就会发现溶液的温度显著降低。

还有一些物质溶于水的时候，会放出大量的热，例如把苛性钠溶解在水里或者把浓硫酸缓缓地倒进水里，就会发现溶液的温度显著升高。

物质溶解时，为什么会有吸热或放热的现象呢？

这是因为：物质溶解过程中，一方面，溶质的微粒（分子或离子）克服它们相互之间的吸引力而脱离溶质进入溶剂；另一方面，进入溶剂的溶质要扩散到整个溶剂中去。这些过程都需要消耗能量，所以物质溶解时，要吸收热量。溶解过程中，温度下降的原因就在于此。

如果溶解过程只是单纯的扩散，就应该全是吸热的，为什么还有的放热呢？原来，在溶解过程中，溶质的微粒不仅要互相分离而分散到溶剂中去。同时，溶解于溶剂中的溶质微粒也可以和溶剂分子生成溶剂化物（如果溶剂是水，就生成水合物）。这一过程要放出

热量。

因此，物质溶解时，同时发生两个过程：一个是溶质的微粒离开固体（液体）表面扩散到溶剂中去，这一过程吸收热量，是物理过程；另一个过程是溶质的微粒和溶剂分子生成溶剂化物并放出热量，这是化学过程。这两个过程对不同的溶质来说，吸收的热量和放出的热量并不相等，当吸热多于放热，例如硝酸钾溶解在水里的时候，因为它和水分子结合的不稳定，吸收的热量比放出的热量多，就表现为吸热，溶液的温度就降低。反之，当放热多于吸热，例如浓硫酸溶解在水里的时候，因为它和水分子生成了相互稳定的化合物，放出的热量多于吸收的热量，就表现为放热，所以溶液的温度显著升高。

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