Roztwory wodne i ciepło hydratacji

Substancje rozpuszczone jonowe są utrzymywane razem przez oddziaływania przyciągające zwane siłami kulombowskimi.

Kiedy substancje rozpuszczone jonowe rozpuszczają się w wodzie, wiązania wodorowe między cząsteczkami wody pękają i zakłócają siły kulombowskie między jonami.

Rozbicie jonowej sieci krystalicznej na jony składowe w ten sposób wymaga dużego wkładu energii, a zatem entalpia substancji rozpuszczonej jest procesem endotermicznym.

Energia uwalniana, gdy jeden mol jonowego ciała stałego powstaje z jonów gazowych, nazywana jest energią sieci i jest zawsze egzotermiczna. Zatem entalpia do rozbicia jednego mola substancji rozpuszczonej na jej składniki jest równa i przeciwna do energii sieci.

Jednakże, gdy sieć jonowa zostaje przerwana w roztworze wodnym, każdy jon jest otoczony i stabilizowany poprzez oddziaływania jonowo-dipolowe z przeciwnie naładowanym końcem dipola wodnego.

Zjawisko to nazywa się nawodnieniem. Zmiana entalpii związana z rozpuszczeniem jednego mola jonów w wodzie jest znana jako ciepło hydratacji. Jest to połączenie entalpii rozpuszczalnika i entalpii mieszania.

Ponieważ oddziaływania jonowo-dipolowe między uwodnionym jonem a cząsteczkami wody są znacznie si