溶解度

因为共价键原子间的电负度差异，使各原子对键结电子对的吸引力不尽相同。而当所有的吸引力造成的极矩无法平衡时，会称分子具有极性[5]。极性与物质溶解性的关系可以被概括为「相似相溶」：极性溶剂能够溶解离子化合物以及能离解的共价化合物，而非极性溶剂则只能够溶解非极性的共价化合物。这是因为极性分子和极性溶剂可以以静电力结合互溶，而非极性分子和非极性溶剂则以凡德瓦力相互作用力形成紊乱的分子混合物[6]。常见的范例包括：

• 食盐，是一种离子化合物，它能在水中溶解，却不能在乙醇中溶解。
• 油脂，是一种非极性的共价化合物，他不能在水中溶解，却反而在乙醇中溶解[1]。
• 若将不能互溶的水及非极性溶剂放在一起，它们不会形成均一的混合物，反而会分离为两层，或形成看起来像牛奶一样的乳浊液。

根据勒沙特列原理，溶解为吸热反应时，溶解度随温度升高而增加[5]，常见的例子包括:

• 大部分的盐类

溶解为放热反应时，溶解度随温度升高而降低，例如：

• 部分强电解质
• 部分硫酸盐类（如硫酸钙）
• 部分碳酸盐类（如碳酸钙）

右图是一张常见固体盐类的溶解度与温度的关系图，可以见到溶解为放热反应的硫酸铈斜率为负，溶解为吸热反应的硝酸钡斜率为正。实验上调配饱和溶液时，常常使用此等溶解度-温度图来判断距离饱和点的距离；在关系曲在线方的数据点为过饱和溶液，在关系曲在线的点为饱和溶液，在关系曲线下方的点为未饱和溶液。

关系曲线中途折断的，表示在相应于转折点的温度时，溶液组成发生了变化。例如硫酸钠的溶解度曲线在305.4K有一个转折点，表示在305.4K由${\displaystyle {\ce {Na2SO4 * 10H2O}}}$脱水转化成${\displaystyle {\ce {Na2SO4}}}$[7]。

对固体和液体而言，理想溶液下，压力对溶解度的关系可以用数学式表达为:

${\displaystyle \left({\frac {\partial \ln N_{i}}{\partial P}}\right)_{T}=-{\frac {V_{i,aq}-V_{i,cr}}{RT}}}$

其中符号${\displaystyle i}$表示混合溶剂中的第${\displaystyle i}$种溶质，${\displaystyle N_{i}}$为其莫耳数，${\displaystyle P}$表示压力，${\displaystyle V_{i,aq}}$是其已溶部分的偏莫耳体积，${\displaystyle V_{i,cr}}$是其未溶部分的偏莫耳体积，${\displaystyle R}$是理想气体常数，${\displaystyle T}$表示一特定温度[8]。通常，压力对固体溶质、液体溶质的影响甚小，可以忽略[1]。但是在某些情况下此一性质极为重要，例如在矿业中，硫酸钙（溶解度随着压力降低）或会引起油田和油井沉淀结垢，久而久之可能导致生产率降低[9]。

对气体而言，依据亨利定律，压强对溶解度的关系可以用数学式表达为:

${\displaystyle p=k_{\rm {H}}\,c}$

${\displaystyle k_{H}}$ 为一不受温度影响之系数，${\displaystyle p}$是该气体分压，${\displaystyle c}$ 为该气体的体积莫耳浓度[10]。亨利定律常见的应用包括:

• 当汽水瓶打开时，会有气体逸出，乃是因为瓶盖打开时，压强降低造成二氧化碳溶解度降低而发布。

稀有气体间的吸引力主要为凡德瓦力。由于极化性的增加以及电离能的减少，此力会与原子半径呈正相关。因此，随着原子序增加，稀有气体原子在水中的溶解度也增加。如氦极难溶于水，但氙能很好地溶于水中[11]。