Температура является одним из ключевых факторов, определяющих равновесие между твёрдым, жидким или газообразным веществом и его раствором. Изменение температуры непосредственно влияет на энергию молекул растворителя и растворённого вещества, а также на тепловой эффект процесса растворения. В большинстве случаев растворимость твёрдых и жидких веществ в жидкостях увеличивается с повышением температуры, однако растворимость газов, наоборот, снижается.
Процесс растворения может сопровождаться выделением тепла (экзотермический процесс) или его поглощением (эндотермический процесс).
Таким образом, зависимость растворимости от температуры определяется знаком и величиной энтальпии растворения.
Для большинства солей и твёрдых органических соединений повышение температуры приводит к увеличению их растворимости. Это связано с тем, что процесс растворения твёрдых веществ часто эндотермичен. Однако существуют исключения, когда с ростом температуры растворимость снижается.
Примеры:
В системах жидкость–жидкость повышение температуры часто способствует увеличению взаимной растворимости за счёт снижения межмолекулярных взаимодействий, удерживающих молекулы в исходных жидкостях. Например, смесь фенола и воды при низкой температуре образует два слоя, но при нагревании становится гомогенной системой.
Растворимость газов в жидкостях всегда уменьшается при повышении температуры. Это связано с экзотермическим характером процесса растворения газа: при растворении газовые молекулы теряют часть своей кинетической энергии, а при нагревании повышается стремление газа покинуть раствор.
Примеры:
Зависимость растворимости от температуры изображается с помощью кривых растворимости. Для большинства солей кривая имеет возрастающий характер, а для газов — убывающий. Такие диаграммы позволяют прогнозировать поведение систем при изменении температуры и выбирать оптимальные условия для проведения процессов.