相似相溶原理

1、相似相溶原理相似相溶原理一、定义及解释like dissolves like相似相溶原理是指由于极性分子间的电性作用，使得极性分子组成的 溶质易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非极性分子组成的溶剂；非极性分 子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，难溶于极性分子组成的溶剂如abc三种物质，ab是极性物质，c是非极性物质，则 ab之间溶解度 大，ac或be之间溶解度小。（1）相似相溶原理是一个关于物质溶解性的经验规律。例如水和乙醇 可以无限制地互相溶解，乙醇和煤油只能有限地互溶。因为水分子和乙醇 分子都有一个一0H基,分别跟一个小的原子或原子团相连，而煤油则是由分子中含8个16个碳原子组成的混合物

2、，其烃基部分与乙醇的乙基相似，但 与水毫无相似之处。（2）结构的相似性并不是决定溶解度的唯一原因。分子间作用力的类型 和大小相近的物质，往往可以互溶；溶质和溶剂分子的偶极距相似性也是 影响溶解度的因素之一。具体可以这样理解：1 极性溶剂（如水）易溶解极性物质（离子晶体、分子晶体中的极性 物质如强酸等）；2 非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳等）能溶解非极性物质（大多 数有机物、Br2、12等）3含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基（一0H）能溶解含有羟基 的醇、酚、羧酸。另外，极性分子易溶于极性溶剂中，非极性分子易溶于非极性溶剂中。二、更高更妙的相似相溶原理溶液中溶质微粒和溶剂微粒的相互作用导

3、致溶解若溶质、溶剂都是非极性分子，如I2和CCI4,白磷和CS2,相互作用以色散力为主；若一种为 极性分子，另一种为非极性分子，如I2和C2H5OH相互作用是分子间作用力；在强极性分子间以取向力为主；若一种溶剂微粒是离子，在水中形成水合离子，在液氨中则形成氨合离子，其他溶剂中就是溶剂合离子 简单地讲，若溶质微粒和溶剂微粒间相互作用和原先溶质微粒间、溶 剂微粒间作用相近，贝U溶解的就会较多。这应当是相似相溶规律的基础， 但是上述规律并不方便判断。于是人们总结出一个简易判断的规律：相似相溶原理相似相溶规律通常的说法是“极性相似的两者互溶度大”。例如，非极性、弱极性溶质易溶于非极性、弱极性溶剂，如1

4、2 （非极性）分别在H20（强极性）、C2H5O（弱极性）、CCI4（非极性）中的溶解度（g/100g溶剂）依次 为 0。030（25 C）、20。5（ 15C）、2.91（25 C）。又如 02（非极性）在 1mLH2O 乙醚（弱极性）、CCI4中溶解的体积（已换算至标准状况下体积 ）依次为:0。 0308mL（20C）、 0.455mL （25C）、0。302mL（25°C）;白磷 P4（非极性）能溶 于CS2（非极性），但红磷（巨型结构）却不溶。大家可能已经看出：相似相溶规律是定性规律，通常仅能给出难溶、微 溶、可溶的判断，如 02、I2易溶于弱极性、非极性溶剂，但不能认为非极

5、 性的02、I2在CCI4（非极性）中最易溶！再举一个例子：蒽和菲分子式相同，但前者为三个苯环“直”并，无 极性，而后者为三个苯环“弯"并，稍有极性.现分别溶于苯中，若完全按照“相似相溶规律"判断的话，似乎蒽在苯中的溶解要多些，实测结果：蒽在苯中溶解度（0.63%），菲在苯中溶解度（18。6%）.如何理解呢？（是 不是觉得很高深很玄妙 ？）恩，请看更高更妙的解释一-蒽，正因为是“直"的,所以分子间结合得紧，不容易分开，表现还有蒽的沸点较菲高，其摩尔体积小于菲的其实，相似相溶规律还有一种表述：“结构相似者可能互溶” ,HOHCH3OH C2H5OH n-C3H7OH

6、分子中都含-OH，且-OH所占“份额”较大，所 以3种醇均可与水互溶，n-C4H9OH中虽含一OH，因其“份额”小，水溶性 有限.可以料想，碳数增多，一元醇的水溶度将进一步下降.丙三醇（甘油）中含有一OH且“份额”较大，与水互溶。C6H12O6（葡萄糖）中含5个一OH,因分子比H2O大了许多，只是易溶于水。高分子淀粉（C6H10O5n的“分子” 更大,只能部分溶解于水；而纤维素更大更高更妙，干脆难溶于水了。甲苯稍有极性，却与非极性的苯混溶；萘能溶于苯和甲苯含有相同官能团，且分子大小相近，贝尼们的极性相近，例如CH3OHC3H7OH偶极矩分别1.69D和1。70D，所以，结构相似有时也反映在极性

7、上，但极性相似却不一定是结构相似的反映！ ！如硝基苯C6H5NO2苯酚C6H5OH的偶极矩分别为1.51D和1.70D，极性算是相近，但两者的20C水溶度分别 0.19 %、8.2 %。又如 C3H7Br （ 1.8D）、C3H7I（1。6D）、C3H7OH（1 7D）, 极性相近，但 20C水溶度分别 0.24%、0.11%、无穷。可见，结构相似对溶解度的影响强于极性相似！顺便说一个金属互溶的问题：（1 ）两种金属A、B晶体结构类型相同,原子半径差值小（一般 <15%）， 如Ag（144。2pm）和Au （143。9pm都是面心立方堆积，半径相似，两者无 相互溶；（2 ）半径差>15%时,金属间部分溶解，如Mg在Cu或Ag中部分溶；相似相溶原理(3 )价相同，金属间互溶度大 ，钾钠合金互溶为导热系统 ，伍德合金(Sn+Pb)互溶制保险丝；(4)电负性相近，金属间互溶度大。Cr、Mo W在 Na K中难溶在Cu、Ag中较“易”溶金属互溶的问题是不是也可以看做是一种“相似相溶"呢，但这时，相似的不是极性，而主要是结构方面。相似相溶规律应当从也需要从结构角度解释虽然热力学