Substanzen mit ionischen Molekülen oder polaren Molekülen lösen sich im Allgemeinen in Wasser auf, da Wassermoleküle die Fähigkeit haben, diese Moleküle vollständig zu umgeben und in Lösung zu dispergieren. Unpolare Moleküle interagieren nicht mit Wassermolekülen und sind daher in Wasser unlöslich.
Wasser ist ein polares Molekül. Es besteht aus zwei Wasserstoffatomen, die gebogen an ein zentrales Sauerstoffatom gebunden sind. Das Sauerstoffatom ist elektronegativer als Wasserstoff und hat die Tendenz, gebundene Elektronenpaare an sich zu ziehen, wodurch es eine negative Teilladung erhält. Die Wasserstoffatome haben am Ende eine positive Teilladung. Die Teilladungen in einem Wassermolekül interagieren mit anderen geladenen Molekülen.
Ionische Moleküle neigen bei Zugabe zu Wasser dazu, sich in positive und negative Ionen aufzuspalten. Die positiven Ionen sind von den Sauerstoffatomen der Wassermoleküle umgeben, da sie teilweise negativ geladen sind, während die negativen Ionen von den teilweise positiven Wasserstoffatomen des Wassers umgeben sind. Da jedes Ion von Wassermolekülen umgeben ist, werden die Ionen als hydratisiert bezeichnet und bleiben voneinander getrennt. Die Ionen sind vollständig in Wasser dispergiert und gelten als löslich.
Polare Substanzen bestehen aus Molekülen, die durch Dipolwechselwirkungen miteinander interagieren. Damit sich die Substanz in einem Lösungsmittel lösen kann, müssen die intermolekularen Wechselwirkungen aufgebrochen werden. Wenn ein polares Molekül zu Wasser hinzugefügt wird, werden die partiellen positiven Atome des polaren Moleküls von den partiellen negativen Sauerstoffatomen in den Wassermolekülen und die partiellen negativen Atome des polaren Moleküls von den partiellen positiven Wasserstoffatomen im Wasser angezogen Wassermolekül. Diese Anziehung unterbricht die Dipol-Wechselwirkungen zwischen den polaren Molekülen, indem die Wechselwirkungen umgeleitet werden, um auch Wassermoleküle einzuschließen. Wenn jedes polare Molekül vollständig von Wasser umgeben ist, wird die polare Substanz aufgelöst.
