Lösungen werden gebildet, wenn die Wechselwirkungsenergie zwischen einem gelösten Stoff und einem Lösungsmittel größer ist als die Summe der Wechselwirkungen zwischen gelöstem Stoff und gelöstem Stoff und Lösungsmittel-Lösungsmittel. Ein Lösungsmittel löst den gelösten Stoff. Dies gilt, wenn der gelöste Stoff und das Lösungsmittel ähnliche Eigenschaften haben.
Nach dem Hess-Gesetz addieren sich die Energien jedes Verfahrensschritts zu der Gesamtenergie, die für die Bildung einer Lösung benötigt wird, die als "Enthalpie" bezeichnet wird. Die Enthalpie einer Lösung ist die Differenz zwischen der Energie, die benötigt wird, um ein Lösungsmittel und einen gelösten Stoff zu trennen, und der Energie, die freigesetzt wird, wenn sich das Lösungsmittel und der gelöste Stoff zu einer Lösung verbinden. Daher kann die Enthalpie einer Lösung als ?H1+?H2+?H3 geschrieben werden. Die Energie, die erforderlich ist, um Lösungsmittelmoleküle und Lösungsmittelionen voneinander wegzuziehen, ist ΔH1. Die Energie, die erforderlich ist, um gelöste Moleküle und gelöste Ionen voneinander wegzuziehen, beträgt ΔH2. Die freigesetzte Energie, wenn das Lösungsmittel und der gelöste Stoff sich zu einer Lösung verbinden, beträgt ΔH3. Die Löslichkeitsregel lautet, dass sich ähnlich strukturierte Substanzen ineinander auflösen.
Zum Beispiel löst sich Öl nicht in Wasser, da es Van-der-Waals-Kräfte aufweist und Wasser Wasserstoffbrückenbindungen hat. Wasser wird durch die Dipol-Dipol-Kräfte mit anderen Wassermolekülen stabilisiert und mit Öl destabilisiert. Somit funktioniert das obige Prinzip für gelöste Stoffe und Lösungsmittel mit gemeinsamen Strukturmerkmalen.
