ヘンリーの法則

質問

コーラを富士山に持っていくと…
富士山の圧力のもとでは気体の体積は一定(富士山が地上と同じ温度だとすれば?)
地上の圧力で図れば圧力に比例？

全然的外れですたらすみません・・・
この例でヘンリーの法則を説明することは無理ですか・・・?
何回も読んでも理解できないのです。

回答No.1

htms42 · ベストアンサー

富士山・・・というのはヘンリーの法則がよく分からないので考えたものですか。

よく分からないというのは
・溶けるというのはどういうことか　（Ａ）
・それをどういう風に表すか　　（Ｂ）
が混乱しているからです。

（Ａ）気体が水に溶けるということが起これば気体分子が水の中に入り込んでいます。「よく溶ける」というのは水の中に入り込む分子の数が多いということです。よく溶けたということを表す量は数に関係した量、モルのはずです。質量も数に比例しますから使うことが出来ます。でも他の気体物質と比較するのであれば質量よりも数の方がいいです。
この段階では体積は関係がありません。体積は気体についてでしか考えることが出来ないですから水の中に溶けている気体物質の体積というのは意味を持たないのです。
圧力を加えればたくさん溶けることは当然のことだ予想できます。ヘンリーの法則はこのことを言っているのではありません。溶ける量が圧力に比例する、圧力を２倍にすれば溶ける量も２倍になると主張しているのです。

（Ｂ）溶けている気体の物質量はどのようにすれば分かるでしょうか。
２つ方法があります。
・接触している気体の量がどれくらい減ったかを測る（イ）
・溶けていた気体を追い出して気体に戻して測る　（ロ）
気体の量は体積で測るのが容易です。ところが体積は温度、圧力で変化します。ボイルの法則やシャルルの法則を使って溶けた量を計算しなければいけません。
２段構えになっています。
　体積の減少量で気体の量を測る時に、溶かすのに使った圧力のままで表すのが直接的です。温度Ｔ、圧力Ｐの気体を質量ｍの水に接触させて体積の減少量Ｖを測るという方法の場合、その体積の減少量は温度Ｔ，圧力Ｐのものです。圧力を２Ｐに変えて同じ事をやると体積の減少量はいくらになるでしょうか。ヘンリーの法則が成り立っていれば２倍の物質量が溶け込みます。温度がＴ、圧力が２Ｐで物質量が２倍であれば体積はＶです。体積は変化しないという結果になります。これはヘンリーの法則とボイルの法則の組み合わせとして出てきたものです。

こことなる物質の溶け方を比較する場合に体積を用いるとします。温度、圧力を共通にする必要があります。０℃、１気圧の時の体積にそろえるというのはそのためです。よく溶けるというのはどういうことかを表しているものではありません。

溶けるとはどういうことかを説明しないで、溶けた量の比較をどういう風にやるかから始まっていますので教科書の記述を読んでも分からないのです。

私は気体の溶解度の表はモルを使ったものが一番いいと思っています。気体を扱う現場で便利であるか否かと、溶解現象を理解しやすいかどうかとは別のことです。