2.1　物質(zhì)溶解過程的一般描述

溶解就是兩種純物質(zhì)，即溶劑和溶質(zhì)，生成它們的分子混合物——溶液。這一溶解過程能夠進(jìn)行，其自由能的變化必須是負(fù)的。由于溶解過程包含了兩種純物質(zhì)的混合，所以溶解過程總是伴隨著正的熵變。從公式ΔG=ΔH-TΔS可以看出，如果溶解過程的吸熱不是太大時，即ΔH正值不太大時，正的熵變過程可以產(chǎn)生負(fù)的自由能變化。

為了便于分析溶解過程，可以將該過程分為兩個吸熱過程和一個放熱過程加以討論^［1］。

①溶質(zhì)是固體或液體時，某一溶質(zhì)分子與其相鄰的溶質(zhì)分子之間存在相互作用。溶解時，這些分子分割成單個分子或離子的過程，是個吸熱過程。這一吸熱過程所需的能量按溶質(zhì)分子間力的增大而增大，其能量大小呈現(xiàn)出溶質(zhì)為非極性物質(zhì)<溶質(zhì)為極性物質(zhì)<溶質(zhì)為可相互形成氫鍵的物質(zhì)<溶質(zhì)為離子型物質(zhì)的順序。

②溶質(zhì)質(zhì)點(diǎn)被相互分開后進(jìn)入溶劑中。由于溶劑分子之間也存在相互作用，溶劑為了接納溶質(zhì)分子的進(jìn)入同樣需要吸收能量，破壞分子間的結(jié)合。這個過程所需的能量依溶劑分子間相互作用的增強(qiáng)而增大，其能量大小呈現(xiàn)出溶劑為非極性物質(zhì)<溶劑為極性物質(zhì)<溶劑為可相互形成氫鍵的物質(zhì)的順序。同時，當(dāng)溶質(zhì)分子的體積增大時，容納溶質(zhì)的空間亦增大，需要破壞更多的溶劑分子間的結(jié)合，所需的能量也增大。

③溶質(zhì)分子分散進(jìn)入溶劑，溶質(zhì)分子與鄰近的溶劑分子相互作用，這一相互作用的形成過程是放熱的。釋放的能量依據(jù)溶質(zhì)分子與溶劑分子相互作用的增強(qiáng)而增大，其能量大小呈現(xiàn)出的順序為：溶劑分子和溶質(zhì)分子都是非極性物質(zhì)<溶劑分子和溶質(zhì)分子中一個是非極性物質(zhì)，而另一種是極性物質(zhì)<溶劑分子和溶質(zhì)分子都是極性物質(zhì)<溶質(zhì)分子可以被溶劑分子溶劑化的。

如果第一個過程和第二個過程的所需能量較小，第三個過程釋放的能量較大，那么總的焓變就可能是負(fù)值（放熱）或焓變的正值不太大（吸熱不是太大），此時物質(zhì)的溶解過程就容易實現(xiàn)。反之，當(dāng)溶質(zhì)分子彼此的結(jié)合力很強(qiáng)時（第一步所需的能量較大），溶質(zhì)就僅僅可能溶于與溶質(zhì)相互作用較大的溶劑中；當(dāng)溶劑分子之間自締合作用很強(qiáng)時（例如，水為溶劑），溶劑僅僅可能溶解與其形成很強(qiáng)的溶質(zhì)-溶劑相互作用的溶質(zhì)分子。