一、概念大不同
溶解度
溶解度,符号为 S。在一定温度下,某固态物质在 100g 溶剂中达到饱和状态时所溶解的溶质的质量,叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度 。它是衡量物质在溶剂里溶解性大小的尺度,属于物理性质。比如说,20℃时,100g 水里最多能溶解 36g 氯化钠,此时溶液达到饱和状态,那么氯化钠在 20℃时在水中的溶解度就是 36g,可写成 36g/100g 水 。大多数固体物质的溶解度受温度影响较大,像硝酸钾,温度升高,其溶解度迅速增大;少数物质如氯化钠,溶解度受温度影响较小;还有极少数物质,如氢氧化钙,溶解度随温度升高反而减小 。
溶解度有着严格的条件限制,一定是在特定温度下,并且溶液要达到饱和状态。它就像一个 “温度敏感者”,大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,比如硝酸钾;少数物质的溶解度受温度变化的影响很小,像氯化钠;还有极少数物质溶解度随温度升高反而减小,例如氢氧化钙。
溶解度与溶质质量分数有着明显的区别。溶解度表示的是溶质质量与溶剂质量之间的关系,而溶质质量分数表示的是溶质质量与溶液质量之间的关系。溶解度的单位是克,而溶质质量分数是一个比值,没有单位,通常用百分数表示。溶解度与温度密切相关,而溶质质量分数在计算时一般不需要考虑温度因素(除非涉及到溶液的稀释、浓缩等过程中因温度变化导致的体积变化等特殊情况)。
溶质质量分数
溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比,是一种表示溶液浓度的方法,通常以百分数表示 。它表示的是溶液中溶质质量占溶液质量的百分比,并不代表具体的溶液质量和溶质质量 。比如,200 克溶液和 5 克溶液,它们溶质的质量分数可能是相同的 。而且计算式中溶质质量与溶液质量的单位必须统一,计算时溶质质量是指被溶解的那部分溶质的质量,没溶解的不能算在内 。
计算溶质质量分数时,有几个要点需要牢记:溶质质量必须是真正溶解在溶剂中的那部分质量。就好比我们往水中加食盐,搅拌后若有部分食盐未溶解,那在计算溶质质量分数时,未溶解的食盐质量可不能算进去,只有已溶解的食盐质量才参与计算。溶液质量等于溶质质量与溶剂质量之和,这个简单的加法运算在实际问题中,需要我们准确找出溶质和溶剂的质量,可别被题目中的干扰信息迷惑了。同时,溶质质量与溶液质量的单位必须统一,不然就像用不同的尺子量长度,结果肯定不准确。
值得注意的是,溶质质量分数和溶液是否饱和并没有直接的必然联系。浓溶液的溶质质量分数大,但不一定是饱和溶液;稀溶液的溶质质量分数小,也不一定是不饱和溶液。不过,在饱和溶液中,溶质质量分数有一个特殊的计算公式:溶质质量分数 =(溶解度 ÷(溶解度 + 100g))× 100% ,这里的溶解度是指在一定温度下,某物质在 100 克溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量。通过这个公式,我们能快速算出特定温度下某饱和溶液的溶质质量分数。
二、多维度比较
溶液状态
溶解度:必须是在一定温度下,物质在溶剂中达到饱和状态时才有意义。只有溶液达到饱和,此时溶解的溶质质量才对应该温度下的溶解度 。
溶质质量分数:溶液可以是饱和溶液,也可以是不饱和溶液。即使溶液不饱和,也能计算其溶质质量分数 。
单位
溶解度:单位是 g(严格说是 g/100g 溶剂) 。它明确表示在 100g 溶剂中溶解溶质的质量 。
溶质质量分数:无单位,是一个比值,一般用百分比表示 。比如溶质质量分数为 20%,表示每 100 份质量的溶液中含有 20 份质量的溶质 。
影响因素
溶解度:主要受温度影响(对于气体溶质,还与压强有关) 。温度变化,大多数固体物质的溶解度会改变 。例如,升高温度,硝酸钾的溶解度增大,意味着在相同量的溶剂中能溶解更多的硝酸钾 。
溶质质量分数:与温度、压强基本无关(前提是不发生物质的结晶、溶解等因温度压强改变导致的变化)。只要溶质和溶剂的相对量不变,溶质质量分数就不变 。比如,一杯氯化钠溶液,只要不蒸发水分,不添加溶质或改变温度使溶质析出,其溶质质量分数就恒定 。
数值范围
溶解度:数值变化范围较大,不同物质在不同温度下溶解度差异明显。像 20℃时,氯化钠溶解度为 36g,而硝酸钾溶解度为 31.6g,氢氧化钙溶解度仅为 0.165g 。
溶质质量分数:数值范围在 0% - 100% 之间 。对于某溶液,溶质质量分数最小为 0%(即纯溶剂),最大为 100%(理论上纯溶质,但实际溶液中一般达不到) 。
溶解度与溶质质量分数的比较
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