Hva er varmen av løsningen?
Oppløsningsvarme, også kjent som entalpiendring av løsning, er endringen i entalpi som skjer når et gitt oppløst stoff blir oppløst i et løsningsmiddel for å danne en løsning. Enthalpy er et begrep som brukes i termodynamikk for å beskrive energien i et system. Man kan ikke direkte måle den totale entalpien til et system, så endringen i entalpien brukes til målinger som løsningsvarme i stedet for systemets totale entalpi. Det er flere prosesser som oppstår når et løst stoff løses opp i en løsning, og hver er i stand til å endre entalpien til løsningen. I mange tilfeller brytes en rekke kjemiske bindinger og det dannes nye bindinger, som alle resulterer i en entalpiendring.
Det er tre primære aspekter ved oppløsningen av et oppløst stoff i et løsningsmiddel som bidrar til varmen av løsningen. For det første, når det løste stoffet tilsettes, brytes de kjemiske interaksjonene som forbinder solute molekyler, noe som krever forbruk av litt energi. Deretter brytes også kjemiske attraksjoner som knytter løsningsmiddelmolekyler når de oppløste molekylene kommer inn i systemet, noe som igjen krever energiforbruk. Til slutt, etter at disse attraksjonene er brutt, dannes nye interaksjoner mellom løsningsmiddel og oppløste molekyler, noe som resulterer i frigjøring av litt energi.
De to første aspektene av oppløsningen krever energitilførsel og blir referert til som endotermiske prosesser. Den tredje, hvor det dannes attraksjoner mellom løsningsmiddel og oppløste molekyler, blir referert til som en eksoterm prosess, da den frigjør energi i systemet. For å bestemme den totale løsningsvarmen, kan man ganske enkelt ta summen av hver entalpiendring. I noen tilfeller krever de to første delene av oppløsningen mer energi tilførsel enn dannelsen av nye attraksjoner frigjør, noe som resulterer i en prosess som er endotermisk generelt. I andre er den endelige frigjøringen av energi større enn energien som kreves for å bryte attraksjonene med løst-oppløst og løsningsmiddel, så prosessen er totalt sett eksoterm.
Det er også mulig å måle løsningsvarmen basert på temperaturendringer i en løsning. En overveiende eksoterm prosess vil frigjøre energi i systemet og vil derfor øke temperaturen på løsningen. En primært endoterm prosess vil derimot forbruke energi og redusere reaksjonens temperatur. Hvis man på forhånd vet forskjellige egenskaper til løst stoff og løsningsmiddel, kan man bruke temperaturendringen til å bestemme løsningsvarmen med rimelig nøyaktighet.