solution)とは、混合熱が厳密にゼロで、任意の成分の蒸気圧がラウールの法則にほぼ完全に従う溶液のことである[1]。2種類以上の液体を混合して溶液をつくるとき、混合物が完全溶液となるなら、混合時に発熱も吸熱もない。完全溶液中の任意の成分の蒸気圧は、その成分が単独で存在するときの蒸気圧に溶液のモル分率を掛けたものに等しい。溶質の量に比べて溶媒の量がはるかに多い場合、ほとんどの溶液は溶媒についてラウールの法則がおおよそ成立する。このような溶液の理論モデルとして、溶媒の化学ポテンシャルが完全溶液の場合と同じ式で表される溶液を考える。理想希薄溶液では溶媒についてラウールの法則が成り立ち、溶質についてヘンリーの法則が成り立つ[3]。理想希薄溶液では、溶媒に溶質を溶かすときの混合熱はゼロでなくてもよい。モル当たりの溶解熱がゼロでなくても、溶媒についてラウールの法則が成り立つなら理想希薄溶液とみなせる。ラウールの法則に従わない溶液を実在溶液という。実在溶液では成分の活量について考える必要がある。する溶液モデルである。そのため、十分に希薄な実在溶液は理想希薄溶液とみなせることが多い。このことは、十分に希薄な実在気体が理想気体とみなせることに似ている。この項目では、完全溶液および理想希薄溶液について述べる。これらと深いかかわりを持つ、理想混合気体についても述べる。いう術語は、若干あいまいな使われ方をしている。完全溶液を指して理想溶液と呼ぶこともあれば[4]、完全溶液と理想希薄溶液をあわせて理想溶液と呼ぶこともある[5]。あいまいさを避けるため、以下この項目では理想溶液という術語を使わない。この項目では、全組成領域で溶液に含まれるすべての成分がラウールの法則に従う溶液を完全溶液と呼ぶ。する(この項目では純物質の状態量をアスタリスク付きの記号で表す)。X_{i}}と表されるとき、この溶液を完全溶液という[2]。溶液のすべての成分のモル分率をまとめて表した記号である。導くことができる[6]。X_{i}}で与えられる。成分の化学的性質には依らない。すべての完全溶液に共通の値になる。X_{i}}で与えられる。成分の化学的性質に依らない。すべての完全溶液に共通の値になる。V_{i}^{*}(T,P,N_{i})}となる。完全溶液の体積は混合前の液体の体積の総和に等しい。実在溶液では混合前後で体積が変化することがある。H_{i}^{*}(T,P,N_{i})}となる。2種類以上の液体を混合して溶液をつくるとき、混合物が完全溶液となるなら、混合時に発熱も吸熱もない。実在溶液では混合エンタルピーがゼロとは限らないので、混合時に発熱することもあれば吸熱することもある。混合時に化学反応が起こらなければ、理想気体の混合物は理想混合気体となる。定義式は完全溶液の定義式とまったく同じなので、先の節で述べた完全溶液の熱力学的性質は理想混合気体についてもすべて成り立つ。同温同圧の理想気体を混合しても、混合エンタルピーがゼロなので熱の発生や吸収は起こらない。X_{i}}で与えられ、温度にも圧力にも気体の種類にも依らない。混合前の体積比だけで決まる[9]。N_{i}\right)RT/P}となる。理想混合気体は理想気体である。そのため2成分の理想混合気体を2成分理想気体ということがある[10]。窒素ガス・酸素ガス・アルゴンガスを混合すると乾燥空気とほぼ同じ組成を持つ混合気体が得られる。圧力が十分に低くて各成分気体が理想気体とみなせるならば、乾燥空気もまた理想気体とみなせる。{PX_{i}}{P_{0}}}}の関係にある。上述の素朴な定義は、単離すると同温同圧では液化してしまう成分が混合気体に含まれているときには、使えない。水蒸気を含む空気は、露点温度より高い温度であれば乾燥空気と同程度に理想気体とみなせる。常温常圧の空気から水蒸気を単離してもとの温度・圧力に戻すと、水蒸気は凝縮して液体の水になってしまう。よって、上述の素朴な定義では、水蒸気を含む空気は理想混合気体とはみなせないことになる。状態を指定するとよい。先の例で言えば、単離した水蒸気の体積をもとの空気が占めていたのと同じ体積にすると、水蒸気は凝縮することなく理想気体として振舞う。そこで、素朴な定義を含むように、ヘルムホルツエネルギーを用いて理想混合気体を次式で定義する。_{i}^{*}(T,V)}となる。各成分の化学ポテンシャルは混合の前後で変化しない。{X}})}となり、化学ポテンシャルの値は一致する。このことから、液化する成分がないときには、ヘルムホルツエネルギーを用いた定義は化学ポテンシャルを用いた素朴な定義と等価であることが分かる。S_{i}^{*}(T,V,N_{i})}となる。理想混合気体のエントロピーは同じ体積を各成分が単独で占めたときのエントロピーの和に等しい。このことは、原理的には、理想混合気体を断熱可逆過程により各成分に分離することが可能であることを意味している。理論的には、ただひとつの成分だけを選択的に透過させる半透膜があればこの過程は実現可能である[12]。現実的には、そのような半透膜を任意の成分に対して用意するのは極めて困難である[13]。P_{i}^{*}(T,V,N_{i})}となる[14]。理想混合気体の圧力(全圧)は同じ体積を各成分が単独で占めたときの圧力(分圧)の和に等しい。これをドルトンの法則という。いずれも同じ体積を各成分が単独で占めたときの状態量の総和となる。掛けたものに等しい」という法則である。この節では、完全溶液がラウールの法則にほぼ完全に従うことを示す。おける蒸気圧であり、1成分系では系の圧力に等しい。多成分系であっても、気液平衡では各成分の気相と液相の化学ポテンシャルは等しい。蒸気圧ではなく、全圧である。{PY_{i}}{P_{i,{\text{vap}}}^{*}}}}で与えられる。X_{i}}で与えられる。液体のモル体積である。以上の4つの等式から、理想混合気体と完全溶液の気液平衡では次式が成り立つ。P\right)}で与えられることが分かる。