Flüssig-flüssige Lösungen
Nichtpolare Verbindungen lösen sich nicht in Wasser auf. Die Anziehungskräfte, die zwischen den Teilchen einer unpolaren Verbindung wirken, sind schwache Dispersionskräfte. Die unpolaren Moleküle werden jedoch mehr von sich selbst angezogen als von den polaren Wassermolekülen. Wenn eine unpolare Flüssigkeit wie Öl mit Wasser gemischt wird, bilden sich zwei getrennte Schichten, da sich die Flüssigkeiten nicht ineinander auflösen (siehe Abbildung unten). Wenn eine andere polare Flüssigkeit wie Ethanol mit Wasser gemischt wird, vermischen sie sich vollständig und lösen sich ineinander auf. Flüssigkeiten, die sich in allen Verhältnissen ineinander auflösen, werden als mischbar bezeichnet. Flüssigkeiten, die sich nicht ineinander auflösen, werden als nicht mischbar bezeichnet. Die allgemeine Regel für die Entscheidung, ob ein Stoff in der Lage ist, einen anderen aufzulösen, lautet: „Gleiches löst sich wie Gleiches auf“. Ein unpolarer Feststoff wie Jod löst sich in unpolarem Feuerzeugbenzin, aber nicht in polarem Wasser.
Bei molekularen Verbindungen ist der Hauptfaktor, der dazu beiträgt, dass sich das Material in Wasser auflöst, die Fähigkeit, Wasserstoffbrückenbindungen mit dem Lösungsmittel Wasser zu bilden. Kleine Verbindungen wie Methanol, Ethanol, Essigsäure und Aceton haben polare Gruppen, die mit dem polaren Teil des Wassers wechselwirken können. Je größer jedoch der unpolare Teil des Moleküls wird, desto mehr nimmt die Löslichkeit in Wasser ab. Der unpolare Teil des Moleküls stößt das Wasser zunehmend ab und überlagert schließlich die Wechselwirkung der polaren Komponente mit Wasser.