Le soluzioni

La soluzione è una miscela omogenea di due o più componenti:

• il solvente, che è il componente in quantità maggiore (o quello che ha la stessa fase della soluzione finale);
• il soluto, presente in quantità minore.

Combinazioni di soluzioni

Le soluzioni possono avvenire tra componenti che si trovano nelle diverse fasi.

Interazioni tra sostanze diverse

Miscibilità

Si chiama miscibilità la proprietà di due liquidi di sciogliersi uno nell'altro.

Per potersi sciogliere il soluto deve avere affinità con il solvente, infatti, «il simile scioglie il suo simile»: un soluto polare si scioglie in un solvente polare, mentre un soluto non polare si scioglie in un soluto non polare.

Alcuni liquidi sono completamente miscibili a tutte le proporzioni, come ad esempio l'etanolo in acqua (entrambi polari) o il benzene con l'olio (entrambi apolari), altri solo in parte, come l'acqua e l'etere e altri ancora sono completamente immiscibili, come l'acqua nell'olio.

La miscibilità dipende dalle forze intermolecolari tra le molecole di ciascun liquido e le forze che possono instaurarsi tra i due liquidi. Se le forze tra il liquido A e quelle tra il liquido B sono equivalenti a quelle tra A e B, se vengono a contatto le molecole si distribuiscono casualmente e si ha una soluzione. Quando le forze intermolecolari di ciascun liquido sono inferiori a quelle tra i due liquidi, si forma ancora una soluzione con liberazione di calore. Viceversa se le forze intermolecolari sono superiori a quelle risultanti dal contatto dei due liquidi, essi rimangono separati e abbiamo un miscuglio eterogeneo.

Solubilità

Si definisce solubilità la quantità di soluto che può essere sciolta nel solvente ad una determinata temperatura.

Una sostanza solida che si scioglie facilmente nel solvente è detta solubile per quel solvente; se non si scioglie è detta insolubile.

La solubilità dipende:

• dalla natura del solvente;
• dalla natura del soluto;
• dalla temperatura.

Per quanto riguarda la temperatura, ciò dipende dall'energia cinetica delle molecole, la cui agitazione favorisce gli scontri tra particelle.

Non si può sciogliere una sostanza all'infinito: superato un certo limite, quando la soluzione è satura, il soluto in eccesso precipita come corpo di fondo. Nella soluzione satura si verificano contemporaneamente due processi opposti: solubilizzazione, perché una parte del soluto passa in soluzione e cristallizzazione, perché una parte delle particelle disciolte riforma il composto di partenza. I due processi avvengono a velocità costante, senza che si modifichi la concentrazione. 
Raffreddando la soluzione si ha la deposizione del soluto, anche se a volte può rimanere in soluzione (soluzione soprasatura) per un certo periodo, finché non si inserisce un germe cristallino che provoca l'immediata deposizione del soluto in eccesso.

Diversamente dai solidi e liquidi, la solubilità di un gas in un liquido diminuisca all'aumentare della temperatura. 
Questo si spiega con il fatto che, all'aumentare della temperatura, le molecole di gas hanno una maggiore energia cinetica e perciò sfuggono più facilmente. 
La solubilità, come previsto dalle Legge di Henry, dipende anche dalla pressione:

La quantità di gas che si scioglie in un dato volume di liquido, ad una certa temperatura, è direttamente proporzionale alla pressione del gas presente nel liquido.

Ad esempio, quando si stappa una bottiglia di una bevanda gasata, contenente cioè CO₂, prelevata dal frigorifero, si liberano le bollicine di gas perché la pressione atmosferica è inferiore a quella presente nella bottiglia e l'aumento di temperatura fa aumentare anche l'agitazione delle particelle.