溶解度
róng jiě dù
溶解度是在特定温度和压强下，一定量溶剂中能够溶解的溶质的最大量。
Definition
溶解度是指一种物质能在液体中溶解多少：有些物质溶解得很多，有些只能溶解一点，还有些完全不溶。溶解度的定义是：在给定温度下，能溶解于固定量溶剂（通常是 $100\text{ g}$ 水）中的溶质的最大质量；溶解度曲线就是把这个极限值随温度变化画出来的图像。大多数固体的溶解度随温度升高而增大，而气体的溶解度则随温度升高而降低、随压强增大而增大。在平衡状态下，溶解度就是饱和溶液的浓度，由溶解过程的自由能变化 $\Delta G = \Delta H - T\Delta S$ 所支配。对于微溶的离子型盐类，溶解度用溶度积常数 $K_{sp}$ 表示；对于气体，亨利定律指出溶解度与液面上方的分压成正比；而溶解度随温度的变化趋势，则取决于溶解焓的正负，因此吸热的溶解过程会随温度升高而变得更有利。
Example
你可以往水里搅拌很多糖直到它不再溶解，但同样多的水只能溶解很少的盐，而沙子则完全不溶解。$20^\circ\text{C}$ 时，$100\text{ g}$ 水大约能溶解 $36\text{ g}$ 氯化钠，同样多的水能溶解约 $204\text{ g}$ 糖；而硝酸钾的溶解度会从 $20^\circ\text{C}$ 时的约 $32\text{ g}$ 猛增到 $100^\circ\text{C}$ 时的约 $246\text{ g}$。氯化银在 $25^\circ\text{C}$ 时 $K_{sp} = 1.8 \times 10^{-10}$，由于 $K_{sp} = [Ag^+][Cl^-] = s^2$，其摩尔溶解度为 $s = \sqrt{1.8 \times 10^{-10}} \approx 1.3 \times 10^{-5}\text{ M}$，约合每升 $1.9\text{ mg}$。
Key Insight
温水通常比冷水能溶解更多的固体，这就是为什么糖在热茶中比在冰茶中溶解得更快、更彻底。气体的表现恰恰相反：温热的汽水更快变得没有气泡，因为二氧化碳在温水中的溶解度较低；夏季变暖的湖泊，溶解氧含量也会降低，对鱼类不利。同离子效应会降低溶解度，所以往饱和的 $AgCl$ 溶液中加入 $NaCl$，会迫使更多的氯化银沉淀出来；肾结石、软水处理以及锅炉中的水垢，都是溶解平衡在起作用。