수용액과 수화열

이온 용액은 쿨롱 힘이라고 불리는 인력 상호작용에 의해 결합됩니다. 이온 용질이 물에 용해될 때 물 분자 사이의 수소 결합은 깨지고 이온들 사이의 쿨롱 힘이 교란됩니다. 이러한 방식으로 이온 결정 격자를 그것의 구성 이온으로 분해하는 것은 많은 에너지를 요구하기 때문에 용액의 엔탈피는 흡열 과정입니다.구성된 기체 이온들로부터 일 몰의 이온 고체가 형성될 때 방출된 에너지는 격자 에너지라고 불리며 항상 발열성입니다. 따라서 일 몰의 용질을 그의 성분으로 분해하기 위한 엔탈피는 격자 에너지와 같으며 부호는 반대입니다. 그러나 수용액에서 이온 격자가 깨지면 각 이온은 물 쌍극자의 반대 전하를 띤 끝과 이온-쌍극자 상호작용을 통해 둘러싸이고 안정됩니다.이런 현상을 수화라고 합니다. 물 속에서 일 몰의 이온의 용해와 관련된 엔탈피 변화를 수화열이라고 합니다. 수화열은 용매의 엔탈피와 혼합물의 엔탈피의 결합입니다.수화 이온과 물 분자 사이의 이온-쌍극자 상호작용은 물 내부의 수소 결합보다 훨씬 더 강하기 때문에 수화 작용은 항상 발열 과정입니다. 용액의 전체 엔탈피는 용질의 흡열성 엔탈피와 수소의 발열 열의 합이므로 이 두 인자의 상대적 크기에 따라 달라집니다. 수산화나트륨 용액에서 볼 수 있듯이 용질의 엔탈피가 수화열보다 작다면 용액의 엔탈피는 음수가 되고 용해는 발열 과정이 될 것입니다.염화암모늄 용액에서와 같이 만약 용질의 엔탈피가 수화열보다 크면 용액의 엔탈피는 양수가 되고 용해는 흡열 과정이 됩니다. 황산칼슘의 경우에서 보듯이 만약 용질의 엔탈피가 수화 열보다 훨씬 크다면 용질은 물에 용해되지 않는 상태로 남아 있을 것입니다. 염화나트륨과 같이 두 열이 거의 동일하면 용액의 엔탈피는 거의 0이 됩니다.이러한 용질은 용액의 온도를 변경하지 않습니다.