Tworzenie roztworu jest przykładem procesu spontanicznego, procesu, który zachodzi w określonych warunkach bez energii z jakiegoś zewnętrznego źródła.

Gdy natężenie międzycząsteczkowych sił przyciągania między substancją rozpuszczoną a rozpuszczalnikiem w roztworze nie różni się od tych obecnych w oddzielonych składnikach, roztwór powstaje bez towarzyszącej zmiany energii. Takie rozwiązanie nazywa się rozwiązaniem idealnym. Mieszanina gazów doskonałych (lub gazów takich jak hel i argon, które są bardzo zbliżone do idealnego zachowania) jest przykładem idealnego rozwiązania, ponieważ jednostki składające się na te gazy nie doświadczają znaczącego przyciągania międzycząsteczkowego.

Idealne roztwory mogą również powstawać po zmieszaniu strukturalnie podobnych cieczy. Na przykład mieszaniny alkoholi metanolu (_CH3OH) i etanolu (_C2H5OH) tworzą roztwory idealne, podobnie jak mieszaniny węglowodorów pentanu, C₅H₁₂ i heksanu, C₆H₁₄. Jednak w przeciwieństwie do mieszaniny gazów, składniki tych roztworów ciecz-ciecz rzeczywiście doświadczają międzycząsteczkowych sił przyciągania. Ponieważ jednak cząsteczki dwóch mieszanych substancji są strukturalnie bardzo podobne, przeto przyciągające siły międzycząsteczkowe między podobnymi i niepodobnymi cząsteczkami są zasadniczo takie same, a zatem proces rozpuszczania nie pociąga za sobą żadnego znaczącego wzrostu lub spadku energii. Przykłady te ilustrują, w jaki sposób samo zwiększone dyspersja materii może zapewnić siłę napędową niezbędną do spowodowania spontanicznego tworzenia się roztworu. Jednak w niektórych przypadkach względne wielkości międzycząsteczkowych sił przyciągania między substancjami rozpuszczonymi i rozpuszczalnikowymi mogą zapobiec rozpuszczeniu.

Rozważmy przykład związku jonowego rozpuszczającego się w wodzie. Tworzenie roztworu wymaga całkowitego pokonania sił elektrostatycznych między kationami i anionami związku (substancja rozpuszczona-substancja rozpuszczona), ponieważ między tymi jonami a cząsteczkami wody powstają siły przyciągania. Wiązania wodorowe między stosunkowo niewielką frakcją cząsteczek wody muszą również zostać pokonane, aby pomieścić rozpuszczoną substancję rozpuszczoną. Jeśli siły elektrostatyczne substancji rozpuszczonej są znacznie większe niż siły solwatacji, proces rozpuszczania jest znacznie endotermiczny i związek może nie rozpuścić się w znacznym stopniu. Z drugiej strony, jeśli siły solwatacji są znacznie silniejsze niż siły elektrostatyczne związku, rozpuszczanie jest znacznie egzotermiczne, a związek może być wysoce rozpuszczalny.

Ten tekst jest zaadaptowany z Openstax, Chemia 2e, Sekcja 11.1: Proces rozpuszczania.