Si se toma esta sal en estado anhidro (desprovista de su agua de cristalización), su solubilidad en 100 partes de agua varía con la temperatura de la siguiente manera: * a 0°, 5 partes de la sal forman una solución saturada; * a 20°, 20 partes de la sal; * a 33°, más de 50 partes. La solubilidad, como se verá, aumenta con la temperatura, tal como ocurre con casi todas las sales; pero a partir de los 33° disminuye repentinamente, y a una temperatura de 40°, menos de 50 partes de la sal se disuelven; a 60°, solo 45 partes de la sal, y a 100°, alrededor de 43 partes de la sal en 100 partes de agua. Este fenómeno puede atribuirse a los siguientes hechos: > Primero, que esta sal forma diversos compuestos con agua, como se explicará más adelante; > segundo, que a los 33° el compuesto Na2SO4 + 10H2O, formado a partir de la solución a temperaturas más bajas, se funde; > y tercero, que por evaporación a una temperatura superior a los 33° se separa una sal anhidra, Na2SO4. A partir de este ejemplo se podrá ver cuán complicado es en realidad un fenómeno tan aparentemente sencillo como la disolución; y todos los datos relativos a las soluciones conducen a la misma conclusión.
Esta complejidad se hace evidente al investigar el calor de disolución. Si la disolución consistiera únicamente en un cambio físico, entonces en la disolución de los gases se desprendería —y en la de los sólidos se absorbería— exactamente la cantidad de calor correspondiente al cambio de estado; pero en realidad siempre se desprende una gran cantidad de calor en la disolución, debido al hecho de que en el proceso de disolución tiene lugar una combinación química acompañada por un desprendimiento de calor.
Diecisiete gramos de amoníaco (este peso corresponde a su fórmula NH3), al pasar de un estado gaseoso a uno líquido, desprenden 4.400 unidades de calor (calor latente); es decir, la cantidad de calor necesaria para elevar 1° la temperatura de 4.400 gramos de agua. La misma cantidad de amoníaco, al disolverse en un exceso de agua, desprende el doble de calor —a saber, 8.800 unidades—, lo que demuestra que la combinación con el agua está acompañada por el desprendimiento de 4.400 unidades de calor.
Además, la mayor parte de este calor se libera al disolverse en pequeñas cantidades de agua, de modo que 17 gramos de amoníaco, al disolverse en 18 gramos de agua (este peso corresponde a su composición H2O), desprenden 7.535 unidades de calor y, por tanto, la formación de la disolución NH3 + H2O desprende 3.135 unidades de calor más allá de las debidas al cambio de estado.
Al igual que en la disolución de gases, el calor de licuefacción (del cambio físico de estado) y el de combinación química con el agua son ambos positivos (+), por lo que en la disolución de gases en agua siempre se observa un efecto térmico . Este fenómeno es diferente en la disolución de sustancias sólidas, porque su paso del estado sólido al líquido va acompañado de una absorción de calor (calor negativo, -), mientras que su combinación química con el agua va acompañada de un desprendimiento de calor (calor +); en consecuencia, la suma de ambos puede ser un efecto de enfriamiento, cuando la porción de calor positiva (química) es menor que la negativa (física), o puede ser, por el contrario, un efecto de calentamiento. Esto es lo que ocurre en la realidad.