Experimentalmente se observa que dos líquidos que se parecen mucho entre sí forman una disolución ideal y presentan una variación en la energía libre de Gibbs durante el proceso de mezcla que viene dada por: \begin{equation} \Delta G_{mez}=RT\sum_{i}n_ilnx_i \end{equation} En el caso particular de una disolución binaria, nos queda: \begin{equation} \Delta G_{mez}=RT(n_Alnx_A+n_Blnx_B) \end{equation}
Potencial químico de una disolución ideal
\begin{equation} \Delta G_{mez}=G-G^{\ast}=\sum_{i}n_i\mu_i - \sum_{i}n_i\mu_{i}^{\ast} \end{equation} Igualando esta última ecuación a la (1) \begin{equation} \sum_{i}n_i\mu_i - \sum_{i}n_i\mu_{i}^{\ast}=RT\sum_{i}n_ilnx_i \end{equation}
Agrupando términos \begin{equation} \sum_{i}n_i\mu_i=\sum_{i}n_i(\mu_{i}^{\ast}+RTlnx_i) \end{equation} Para que se cumpla la ecuación es necesario que: \begin{equation} \mu_i=\mu_{i}^{\ast}+RTlnx_i \end{equation}
En termodinámica la definición rigurosa de disolución ideal, es aquella en la cual todo componente obedece a la ecuación $\mu_i=\mu_{i}^{\ast}+RTlnx_i$ para todas las composiciones