Solutions liquides-liquides
Les composés non polaires ne se dissolvent pas dans l’eau. Les forces attractives qui opèrent entre les particules d’un composé non polaire sont des forces de dispersion faibles. Cependant, les molécules non polaires sont plus attirées par elles-mêmes que par les molécules d’eau polaires. Lorsqu’un liquide non polaire tel que l’huile est mélangé à de l’eau, deux couches distinctes se forment car les liquides ne se dissolvent pas l’un dans l’autre (figure ci-dessous). Lorsqu’un autre liquide polaire, tel que l’éthanol, est mélangé à l’eau, ils se mélangent complètement et se dissolvent l’un dans l’autre. Les liquides qui se dissolvent l’un dans l’autre dans toutes les proportions sont dits miscibles. Les liquides qui ne se dissolvent pas les uns dans les autres sont dits immiscibles. La règle générale pour décider si une substance est capable d’en dissoudre une autre est « qui se ressemble s’assemble ». Un solide non polaire comme l’iode se dissoudra dans une essence légère non polaire, mais ne se dissoudra pas dans l’eau polaire.
Pour les composés moléculaires, le principal facteur qui contribue à la dissolution de la matière dans l’eau est la capacité à former des liaisons hydrogène avec le solvant de l’eau. Les petits composés tels que le méthanol, l’éthanol, l’acide acétique et l’acétone possèdent des groupes polaires qui peuvent interagir avec le \(\ce{H}\) polaire de l’eau. Cependant, plus la partie non polaire de la molécule est grande, plus la solubilité dans l’eau diminue. La partie non polaire de la molécule repousse de plus en plus l’eau et finit par l’emporter sur l’interaction du composant polaire avec l’eau.