1. 분자간 힘 :
* 용매-가용성 상호 작용 : 용매 분자는 용질 분자를 함께 유지하는 힘을 극복하기 위해 용질 분자에 충분한 인력을 가져야합니다. 이는 용매와 용질 사이의 분자간 힘이 용질 자체 내의 분자간 힘과 비슷하거나 강해야한다는 것을 의미합니다.
* 분자간 힘의 유형 :
* 수소 결합 : 이것은 가장 강력한 유형의 분자간 힘이며 극성 용매 (설탕과 같은)를 극성 용매 (물과 같은)에 용해시키는 데 특히 중요합니다.
* 쌍극자 쌍극자 상호 작용 : 이들은 극성 분자 사이에서 발생합니다.
* 런던 분산 세력 : 이것들은 가장 약한 유형의 분자간 힘이며 모든 분자 사이에서 발생하지만 비극성 용매 (헥산과 같은)에 비극성 용질 (오일과 같은)을 용해시키는 데 특히 중요합니다.
2. 엔탈피와 엔트로피 :
* 엔탈피 변화 (ΔH) : 용해 과정은 발열 (열을 방출) 또는 흡열 (열을 흡수) 일 수 있습니다. 용질-용해성 및 용매-용매 상호 작용의 파괴와 관련된 에너지 변화 및 용매-가용성 상호 작용의 형성은 공정이 발열 성인 지 흡열인지 여부를 결정한다.
* 엔트로피 변경 (ΔS) : 용해는 일반적으로 엔트로피 (장애)가 증가합니다. 이것은 용질 분자가 용매에 더 분산되어 더 많은 수의 가능한 배열을 초래하기 때문입니다.
3. 열역학 :
* 깁스 자유 에너지 (ΔG) : 용질이 자발적으로 용해 되려면 공정의 깁스 자유 에너지 변화 (ΔG)가 음성이어야합니다. 이것은 프로세스가 열역학적으로 유리하다는 것을 의미합니다.
* 엔탈피, 엔트로피 및 깁스 자유 에너지 사이의 관계 : ΔG =ΔH- TΔS.
* ΔH가 음성 (발열)이고 ΔS가 양성 (장애 증가)이면 ΔG는 항상 음성이며 용질은 자발적으로 용해됩니다.
* ΔH가 양수 (흡열) 인 경우, 엔트로피 (ΔS)의 증가가 양성 엔탈피 변화를 극복하기에 충분히 큰 경우에만 용질이 자발적으로 용해됩니다.
요약 : 용질이 용매에 용해 되려면 용매와 용질 분자 사이의 분자간 힘은 용질 분자를 함께 유지하는 힘을 극복하기에 충분히 강해야하며, 공정은 열역학적으로 유리해야합니다 (음성 깁스 자유 에너지 변화). 여기에는 일반적으로 엔탈피 및 엔트로피 변화의 균형이 포함됩니다.
