Oplossingsformatie

Een oplossing is een homogeen mengsel van twee componenten. De belangrijkste component wordt het oplosmiddel genoemd, terwijl de kleine component de opgeloste stof wordt genoemd. Afhankelijk van de fysische toestand van het oplosmiddel, kan een oplossing een vaste stof zijn, zoals een legering zoals messing, gasvormig, zoals lucht, en vloeistof, zoals een zoutoplossing.

Vloeibare oplossingen kunnen ook gassen of andere vloeistoffen bevatten die zijn gemengd in een vloeibaar oplosmiddel. Als het oplosmiddel water is, wordt de oplossing waterig genoemd. Een opgeloste stof die is opgelost in een ander oplosmiddel dan water, zoals jodium in tetrachloorkoolstof, vormt een niet-waterige oplossing.

Eén oplosmiddel kan niet alle opgeloste stoffen oplossen. Zout lost op in water, maar olie scheidt zich af. Zo wordt gezegd dat zout oplosbaar is, terwijl olie onoplosbaar is in water.

Oplosbaarheid is de maximale hoeveelheid opgeloste stof die bij een bepaalde temperatuur in een bepaalde hoeveelheid oplosmiddel zal oplossen. Oplosbaarheid hangt zowel af van de intermoleculaire krachten tussen de opgeloste stof en oplosmiddelmoleculen als van de neiging tot mengen, die wordt aangedreven door een toename in entropie van het systeem. Entropie is een thermodynamische meting van energieverspreiding of wanorde.

Een proces vindt spontaan plaats wanneer de totale entropie toeneemt. Denk aan twee gassen gescheiden door een barrière. Als de barrière wordt verwijderd, mengen de twee gassen spontaan tot een enkele, homogene oplossing.

Bij lage druk en gematigde temperatuur zijn er geen significante intermoleculaire krachten tussen hun samenstellende moleculen. De gassen gedragen zich dus als ideale gassen. Hier verlaagt het vormen van een oplossing niet de potentiële energie van de atomen, maar kan hun kinetische energie nu over een groter volume worden verdeeld.

Deze verspreiding van energie verhoogt de entropie van elk van de gassen, waardoor oplossingsvorming een spontaan proces wordt.