Розчини, у якому хімічна речовина за даної температури вже не розчиняється, тобто розчин перебуває у рівновазі з речовиною, називають насиченим.

Наприклад: NaCl вносять у воду невеликими порціями – швидко відбувається розчинення, так само і з наступною порцією, але із зростанням концентрації розчину можна помітити, що швидкість розчинення зменшується і нарешті розчинення припиняється. Насправді розчинення продовжується, але разом з тим йде зворотній процес – виділення речовини з розчину, кристалізація NaCl. Чим більша конц. Розчиненої речовини, тим частіше її частинеи стикаються з поверхнею розчинюваної речовини і повертаються у тверду фазу. Коли швидкість розчинення і виділення речовини з розчину стають однаковими, розчин стає насиченим і розчинення далі не відбувається.

Якщо концентрація розчину менша, ніж у насиченому розчині, то швидкість розчинення перевищує швидкість виділення речовини з розчину, і можливе подальше розчинення даної речовини. Такий розчин називають ненасиченим.

Пересичені розчини – їх концентрація більша ніж у насичених(при певній температурі і тиску).

Мірою розчинності ( або коефіцієнтом розчинності) є кількість розчиненої речовини в її насиченому розчині у даному розчиннику за певних умов. Напр. – при Т =18⁰С у 100г води розчиняється 51,7 г солі нітрату плюмбуму(ІІІ), тобто розчинність цієї солі при Т =18⁰С дорівнює 51,7г.

Кристалізація – виділення речовини з розчину при знижені температури називається кристалізацією.

Під час розчинення газів у воді виділяється теплота. Відповідно до принципу Ле Шательє при підвищенні Т розчинність газів зменшується, а при зниженні – збільшується. При підвищенні тиску розчинність газу зростає. ЇЇ виражають кількістю мілілітрів, що розчиняється в 100г розчинника.

1. Теплові явища, що спостерігаються при розчиненні речовин у воді

Розчинення складний фізико-хімічний процес, який супроводжується тепловими ефектами,( іноді досить значними): виділенням або поглинанням теплоти – залежно від природи речовини. Це зміна енергії.

Так, відомо, що під час розчинення сірчаної кислоти (гідроксиду калію) у воді виділяється значна кількість теплоти, навпаки, при розчинені хлориду калію (чи при розчинені нітрату амонію) у воді теплота поглинається і система охолоджується.

Виділення теплоти при розчиненні - екзотермічний процес(∆Н<0);

Поглинання теплоти – ендотермічний (∆Н>0).

Теплота розчинення ∆Н – це кількість теплоти, що виділяється або поглинається під час розчинення 1 моль речовини. Так для гідроксиду калію ∆Н⁰ = -55,65 кДж/моль, для нітрату амонію - ∆Н⁰ = + 26,4865 кДж/моль.

Загальний тепловий ефект процесу розчинення ∆Н _розч. cкладається з теплоти, яка затрачується на розривання зв’язків між частинками розчинювальної речовини, та теплоти сольватації ( або гідратації).

Оскільки ∆Н _{розр.зв}. > 0 (поглинання теплоти), а ∆Н _сольв. <0(виділення), то знак ∆Н _розч залежить від того, яка з цих складових робить більший внесок у загальне значення теплоти розчинення. Якщо ∆Н _{розр.зв}. і ∆Н _сольв. мають близькі абсолютні значення, то величина ∆Н _розч наближається до нуля. В довідника наводяться значення ∆Н _розч, які стосуються 1 моль речовини, розчиненої у досить великій кількості розчинника.

Під час розчинення змінюється не лише енергія, а й ентропія системи(ентропія – міра невпорядкованості системи, хаотичний, невпорядкований рух молекул під час розчинення речовин, причому кінцевий стан системи характеризується більшою хаотичністю, невпорядкованістю в порівнянні з вихідним станом.)

Ентропію розчинення можна подати як суму ентропії розривання зв’язків між частинками речовини, що розчиняється, ентропії сольватації та ентропії дифузії частинок речовини, що розчиняється, в об’ємі розчинника.

∆S _розч = ∆ S _{розр.зв}.+ ∆ S _сольв +∆ S_диф

Перші дві складові мають найбільше значення, тому

∆S _розч ≈ ∆ S _{розр.зв}.+ ∆ S _сольв

Під час розривання зв’язків між частинками речовини, що розчиняється, збільшується число частинок, які можуть рухатись незалежно одна від одної, зростає невпорядкованість системи і відповідно значення ентропії зростають,

= ∆ S _{розр.зв} >0. Навпаки, у разі сольватації ці частинки зв’язуються з молекулами розчинника, орієнтуються відносно одна одної, невпорядкованість системи зменшується, ∆ S _сольв <0. Залежно від природи розчинника співвідношення ∆ S _{розр.зв} і ∆ S _соль може змінюватись і значення ентропії може набувати як додатніх, так і від` ємних значень.