שיווי משקל כימי ומכפלת מסיסות

נזכיר כי היווצרות תמיסה מווסתת על ידי אנטרופיה של ערבוב, _ערבוב Δ S. האנרגיה החופשית המשויכת לערבוב, _ערבוב ΔG, מבוטאת על ידי החלפת _ערבוב ΔS במשוואת האנרגיה החופשית של גיבס.

מכיוון _שערבוב ΔS אינו תלוי באינטראקציות בין-מולקולריות, שינויי האנרגיה הקשורים לאינטראקציות אלה מוזנחים, והערך של _ערבוב ΔH במשוואה הוא 0. לפיכך, _ערבוב ΔG שווה _לערבוב T שלילי כפול ΔS.

שינוי האנרגיה החופשית הקשור להמסת מומס בליטר ממס נקרא האנרגיה החופשית של תמיסה, _תמיסת ΔG. מבחינה מתמטית, הוא מבוטא כסכום האנרגיה החופשית של ערבוב, _ערבוב ΔG, והאנרגיה החופשית של _{אינטראקציה}, אינטראקציה ΔG, בין החלקיקים המרכיבים.

אם יחסי הממס-מומס אינם יכולים להתגבר על אינטראקציות המומס-מומס והממס-ממס, _{האינטראקציה} ΔG גדולה מ-0.

אם _{אינטראקציית} Δ G גדולה מספיק, _פתרון ΔG גדול מאפס. ככל _שתמיסת ΔG גדלה, כמות המומס שמתמוססת בממס פוחתת.

לעומת זאת, אם _{אינטראקציית} ΔG זניחה, _תמיסת ΔG הכוללת שווה _לערבוב ΔG, והמומס מתמוסס לחלוטין בממס.

שקול להמיס פנטאן בהקסאן. אטרקציות הקסאן-פנטאן בתמיסה מחליפות חלק מהאטרקציות פנטאן-פנטאן והקסאן-הקסאן בנוזל הטהור. מכיוון ששתי המולקולות הן מאותו סוג, _{אינטראקציית} Δ G קרובה ל-0, _ערבוב ΔG שולט, ונוצרת תמיסה.

היווצרות התמיסה תלויה באיזון בין _{אינטראקציית} ΔG_וערבוב ΔG. פתרון יכול להיווצר גם אם _{אינטראקציה} ΔG היא חיובית, בתנאי שהיא לא גבוהה מדי.

בקיצור, היווצרות תמיסה היא חיובית אם _פתרון ΔG קטן מ-0, ואילו הוא שלילי אם _פתרון ΔG גדול מ-0.