恒沸液,也叫恒沸溶液或恒沸混合物。在一定条件下,当某溶液的组成与其处于平衡状态的蒸汽组成相同时,其沸点保持恒定不变。许多物质与水组成的液体如氢卤酸、HNO3、H2SO4、酒精的溶液等都有一种在一定温度下沸腾而其组成不变的溶液。这种在恒压下组成保持一定的沸点的溶液即称为恒沸液。当压力改变时,它的沸点也改变。
定义
在一定条件下,当某溶液的组成与其处于平衡状态的蒸汽组成相同时,其沸点保持恒定不变。许多物质与水组成的液体如氢卤酸、HNO3、H2SO4、酒精的溶液等都有一种在一定温度下沸腾而其组成不变的溶液。这种在恒压下组成保持一定的沸点的溶液即称为恒沸液。
恒沸液也叫恒沸溶液,或恒沸混合物。
特点
恒沸液不同于纯液体,在于当压力改变时,不仅它的沸点改变,而且它的组成也会改变。
举例说明
如当盐酸的浓溶液加热时,HCl气体和水蒸汽同时逸出,但HCl气体逸出比较快;稀溶液加热时,水蒸汽逸出比较快。这样将使溶液的组成不断改变,浓溶液的浓度逐渐降低,稀溶液的浓度逐步升高,最后达到这样的浓度,从这溶液逸出的气体----HCl与水蒸汽----它们的分子数比值和溶液的组成相同,这时溶液的组成将保持不变,在恒压下将保持一个恒定的沸点,即恒沸溶液。
按恒沸溶液的性质,用加热蒸发法就不能将溶在水中的气体全部驱除出去。同样,例如用蒸发方法来浓缩含水的硫酸,最后也无法得到无水硫酸,因温度达到338°C时(即恒沸点),这时硫酸的浓度为98.3%,在恒压下,继续加热,其组成不变。在一大气压下,某些溶液当加热蒸馏到一定温度时,产生出来的蒸气的组成与溶液的组成完全相同,并不因蒸馏的继续进行而有所改变,这时温度不变,保持恒定的沸点,这样的溶液叫做恒沸溶液(或恒沸点溶液)。例如,在一大气压下,将含HCl量大于20.24%的水溶液加热蒸馏,起先出来的蒸气为HCl和少量的H2O,随着温度的升高,溶液和蒸气的组成都逐渐改变,含HCl逐渐变小,直到110℃时,溶液和蒸气的组成相同,均含HCl为20.24%,以后在整个蒸馏的过程中,溶液的沸点和溶质的质量分数不变。同样,在含HCl小于20.24%的水溶液的蒸馏过程中,起先蒸出的是H2O和少量的HCl,随着温度的升高,溶液和蒸气的组成也逐渐改变,含HCl的质量分数逐渐变大,直到110℃时,溶液和蒸气的组成相同,均含HCl为20.24%。这时,溶液的温度和溶质的质量分数保持恒定而不改变。因此,20.24%的盐酸是一个恒沸溶液,其恒沸点为110℃。其他如68%的硝酸和95.57%的乙醇溶液都是恒沸溶液,它们的恒沸点分别为120.5℃和78.1℃。