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物质很少是纯的。多数情况下，它们以不同的方式混合在一起。溶液是一种混合物。一杯咖啡，一根钢筋，甚至空气，都是混合物。其他混合物包括悬浮液和胶体。
混合物有两种基本类型：均相混合物和非均相混合物。在非均相混合物中，所有的成分都可以分辨出来，也可以相对容易地分离出来。在均相混合物中，各种成分混合得很均匀，所以我们无法分辨其中的成分。海水是一种均相混合物，我们无法看到盐和混合在里面的其他东西。一碗面汤其实是一种非均相混合物，我们可以看到肉汤、面条和其他食材。
溶液是一种最常见的均相混合物。溶液是处于单一物理状态的均相混合物。最常见的溶液，如海水或苏打水，都是液体。溶液也可以是气体或固体。空气是气体溶液，而青铜（铜和锡的混合物）是固体溶液。
一种或多种物质溶解到另一种物质中才能形成溶液。被溶解的物质叫作“溶质”。溶质溶解于其中的物质被称为“溶剂”。例如，如果你向一杯水中加入一勺食盐，你就得到了一种溶液。食盐溶解在水里，所以食盐是溶质，水是溶剂。不是每一种物质都会溶解于其他物质的。你可能听过这句话：“油和水不能互溶。”你可以把油加入水中来验证这一点。如果溶质不溶于溶剂，我们就称溶质是“不溶物”。如果溶质会溶解在溶剂中，那它就是可溶的。
科学词汇
非均相混合物 ：又称“非均匀混合物”，是混合物按照一定方式分类后的一类混合物。
均 相混合物： 又称“均匀混合物”，指成分分布均匀，不管提取混合物的哪一个部分，其成分含量比例都相同的混合物。
溶质： 溶液中被溶剂溶解的物质。
溶液： 物质处于相同物理状态的均相混合物。
溶剂： 溶质溶解于其中的物质。
大多数人认为溶液是液体，但事实并非如此。溶液可以是不同状态的溶质和溶剂的任意组合。
药片溶于水。在此过程中，药片分解成最小的单元，并在水中扩散开来。
固体溶液一般至少包含一种金属。例如，标准纯银中混合了少量铜，其中，铜是溶质，银是溶剂；而钢是通过在铁中溶解少量的碳制成的。包括金属在内的固体溶液叫作“合金”。合金是在金属熔化成液体时加入其他金属或非金属而成的。
气体溶液是两种或多种气体的均相混合物。空气就是一种气体溶液。空气主要由氧气和氮气组成，其中氮气约占78%，而氧气约占21%，所以氮气是溶剂，而氧气是主要的溶质。空气中还含有氩气和二氧化碳等其他几种气体溶质。
试试这个
色彩斑斓的溶液
通过这个简单的实验，你可以看到固体溶解在液体中。你需要一个又高又透明的酒杯、一袋固体饮料和一根扁平的牙签。固体饮料要选择葡萄或樱桃等颜色较深的水果味道的。
1 杯子里装满水。
2 用牙签宽而平的一端夹上少量的固体饮料。
3 轻轻地把饮料粉末摇入玻璃杯中的水中。
4 当粉末落入玻璃杯中时，请观察它们的晶体。
固体饮料中的微小颗粒是溶质。它们溶解在水里，产生了一种有颜色的溶液。颜色会从晶体中扩散开来，最终充满整个杯子。扩散是由气体或液体分子的随机运动造成的，如布朗运动（见第35 页）。
液体溶液必须有液体溶剂，而溶质可以是固体、液体或气体。例如，河水中溶解了氧气。固体也可以与液体混合形成溶液。例如，一块糖会溶解在温水中。
能溶解液体的液体不太常见。一个例子是加到汽车散热器里的防冻剂。水溶解在防冻剂中，可以防止水结冰。容易混合均匀的液体，如防冻剂和水，被认为是互溶的。其他液体，如油和水，互不相溶。这种不能混合均匀的液体被称为“不互溶的液体”。
茶是一种溶液，茶叶中的化学物质溶解在热水中形成茶。浓茶中化学物质的浓度比淡茶中的更高。
水有时被称为“万能溶剂”，因为它能溶解许多不同的物质。它形成的溶液被称为“水溶液”。
溶解在水中的溶质要么形成离子，要么形成分子。离子是失去或获得一个或多个电子的原子。因此，离子是带电荷的。失去电子的离子带正电荷，而得到电子的离子带负电荷。分子是由两个或两个以上的原子通过化学键连接而成的。
分子不带电荷。离子会被带相反电荷的离子吸引，被带相同电荷的离子排斥。离子之间的吸引力使离子结合形成化合物。化合物是由两种或两种以上元素的原子通过化学键连接在一起形成的物质。离子化合物总是包含阳离子和阴离子。当这些化合物溶解在水中时，离子就会分开。食盐（氯化钠）是离子化合物的一个例子。它由带正电荷的钠离子和带负电荷的氯离子组成。当它溶解在水里时，食盐会分解成钠离子和氯离子。分子化合物，如糖，是由原子共用电子形成的。它们溶解时，其分子也会分解。然而，它们会分解成不带电的分子。
在溶液中溶解的离子会导电，因此，离子溶液是一种电解质，即可以导电的液体。分子溶液中没有带电粒子，所以它们不导电。
在一定数量的溶剂中，溶质的量可以用浓度来表示。化学家可以用浓度很精确地比较溶液或混合物质。
浓度可以用许多不同的方法表示。化学家常用3 种方式表示浓度：体积摩尔浓度、质量摩尔浓度和摩尔分数。
体积摩尔浓度（M）是表示浓度最常用的方式。体积摩尔浓度被定义为1 升溶剂中溶质的摩尔数。1 摩尔物质包含6.022×10 23 个原子或分子。要计算体积摩尔浓度，你要算出溶质的摩尔数，然后用摩尔数除以溶液的升数。
科学词汇
化合物： 由两种或两种以上的元素通过化学键连接在一起的物质。
电解质： 能在一定条件下离解成正负离子而导电的一类化合物。
电子： 绕原子核旋转的带负电荷的粒子。
离子： 失去或获得一个或多个电子的原子。
分子： 由两个或两个以上的原子通过化学键连接而成的物质。
质量摩尔浓度和体积摩尔浓度类似。质量摩尔浓度（m）是溶解在1 千克溶剂中的溶质的摩尔数。实际上，质量摩尔浓度比体积摩尔浓度更准确。
随着温度的改变，液体的体积也会有轻微的变化。质量摩尔浓度取决于溶剂的质量，而非它的体积，所以无论温度如何，液体的质量都是一样的。体积摩尔浓度是根据体积来计算的，而体积会随温度的变化而发生轻微的变化。
摩尔分数是第三种表示浓度的方法。它是溶液中一种物质的摩尔数与溶液中所有物质的摩尔数的比值。溶液中各组分摩尔分数之和等于1。摩尔分数不受溶液温度的影响。
当将溶质加入溶液中时，只有一定数量的溶质能溶解在溶剂中。当溶质溶解到最大量时，溶液就饱和了。如果你在一杯温水中加入几勺糖，你会发现，有些糖无论你怎么用力搅拌都不会溶解在水里。这是因为水中溶解的糖已经饱和了，水无法再溶解更多的糖了，剩下的糖只能留在杯底。
溶解度指一定温度压力下的饱和溶液的浓度，通常用一定量溶剂所溶解溶质的量表示。物质的溶解度随条件的改变而改变。例如，热水可以比冷水溶解更多的糖。
物质的溶解度是由溶质和溶剂的性质决定的。例如，溶质和溶剂可以是极性的，也可以是非极性的。极性分子在特定位置带有微小的电荷。非极性分子没有极性区域。
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做冰激凌
冰激凌是由牛奶和调味品组成的溶液冷冻而成的。
你需要两杯（480 毫升）牛奶、1/4 杯（50 克）糖、两勺香精、4 杯（960 毫升）冰、半杯（100 克）盐、2 个密封塑料袋（一个大的和一个小的）和一些胶带。
1 把牛奶、糖和香精放入小的密封塑料袋里，用胶带封好。摇动袋子使其混合均匀。
2 把冰块和盐混合后，放入大的密封塑料袋里。
3 将小塑料密封袋放入大塑料密封袋里，尽可能地用冰块把小密封塑料袋包裹起来。
4 上下来回摇动这个大塑料密封袋15分钟。
5 把小塑料密封袋打开，吃你的冰激凌吧！
盐使大密封塑料袋里的冰的温度降低。冰变得足够冷，可以把牛奶和糖的混合物冷冻，从而使混合物变成冰激凌。
一般的规则是“相似相溶”。由极性分子组成的溶质易溶于由极性分子组成的溶剂中。然而，由非极性分子组成的溶质难溶于极性溶剂中。
水是极性溶剂。离子化合物等极性溶质易溶于水中。盐很容易在水中溶解。然而，汽油是一种非极性溶剂，所以盐不会溶解在其中。
温度和压力也会影响溶解度。温度对溶解度的影响比压力更大。一般来说，温度越高，一定溶剂中溶解的溶质就越多。温度对溶解度的影响取决于一些因素。
固体溶质在溶剂中溶解的速度受以下3个因素的影响：溶质和溶剂混合的速度、温度及溶质的总表面积。细粉末比大块的同一固体物质溶解得快。
有时溶液的性质与纯溶剂的性质不同。一个明显的例子是，当溶质溶解在溶剂中时，溶剂的颜色可能会改变。加入溶质也可能改变溶剂的熔点和沸点。例如，纯净水在0℃结冰，在100℃沸腾。然而，当盐溶解在水中时，溶液的熔点下降，沸点上升，确切的温度取决于溶解了多少盐。例如，海水在-17.5℃左右结冰。
这是因为溶质挡住了溶剂分子的“去路”，进而导致溶剂的熔点发生了变化。在纯液态水中，分子总是在运动并相互碰撞。当水的温度达到0℃时，水分子在碰撞时会“粘”在一起，形成冰。然而，在水分子形成冰的同时，其他已经形成冰的水分子重新变成了液体。在冰点时，冻结和融化的水分子数量相同。
科学词汇
饱和溶液： 在特定条件下溶剂不能再溶解某种溶质的溶液。
溶解度： 一定温度和压力下的饱和溶液的浓度。
在冰点以下，冻结的水分子数量比融化的更多，因此冰块会变大。当把盐加到水中时，水分子就不能像以前那样经常相互碰撞了，有时它们会撞击钠离子或氯离子。在0℃时，盐水不会结冰，因为水分子碰撞的概率变小了。形成固态冰的分子数量少于变成液体水的分子数量，所以盐水不会结冰。
在自然界中，并非所有的混合物都是溶液。悬浮液是一种有大颗粒散布在液体或气体中的非均相混合物。这些大的颗粒最终会沉淀下来。如果你摇动过一个雪花玻璃球，你会发现，“雪”实际上是悬浮在里面的。
悬浮液是混浊的，光线很难穿透。浑水就是一种悬浮液，由微小的土壤颗粒悬浮在水中形成。
悬浮液可以由固体、液体或气体的混合物形成。气溶胶是由液滴或颗粒组成的悬浮气体。固体通常悬浮在液体中，如浑水。两种液体也可以形成悬浮液，只是液体必须是不互溶的，如油和水——其中一种液体形成微小的液滴，悬浮在另一种液体中，这种悬浮液也被称为“乳剂”。
下图显示了山里的大雾。雾是由散布在空气中的微小水滴构成的胶体。
胶体是同时具有溶液和悬浮液特性的混合物。胶体中的粒子扩散到溶剂中，它们比分子或离子大，但不够重，难以沉降下来。这些粒子的体积也很小，它们无法通过过滤除去。胶体在自然界非常普遍，牛奶、蛋黄酱和烟等物质都是胶体。
试试这个
旋转一下
在这个简单的实验中，你可以将悬浮液中的液体和固体分开。你需要一个大的空锡罐（如一个咖啡罐）和一些绳子。找个成年人帮你，因为罐子可能会很锋利，而且要小心，你可能会被淋湿！
1 在罐子上面开两个小洞。两个小洞应该在相对靠近边缘的地方。确保罐子没有锋利的边缘。
2 把绳子穿过小洞，系起来。
3 向罐子里倒入大约一半的水，然后加入一把土。搅拌，形成悬浮液。
4 把罐子拿到足够大的地方。用绳子带着罐子旋转至少20 圈。一定要抓住绳子。
5 不用摇动罐子，把罐子里的水倒进玻璃杯里。如果水仍然很浑浊，再旋转罐子几次。
土壤中的细小颗粒在水中形成一种悬浮物。当罐子旋转时，颗粒被甩到底部，加速沉降。这个罐子和绳子其实就是一个简单的离心机。离心机通过旋转，将液体或气体中的悬浮物去除。