ヘンリーの法則の罠！「体積一定」の真相と共通テスト計算を完全攻略

ヘンリーの法則の罠！「体積一定」の真相と共通テスト計算を完全攻略に関する深掘り解説を分かりやすく解説いたします。

Q1：ヘンリーの法則は、水以外の液体（有機溶媒など）にも適用できますか？
A1：適用可能です。エタノールやベンゼンなどの有機溶媒に対しても、気体が難溶性であり、かつ溶媒と化学反応を起こさない限りヘンリーの法則が成立します。ただし、気体の種類と溶媒の組み合わせによって比例定数（溶解度係数）の値は大きく異なります。

Q2：二酸化炭素（$\text{CO}_2$）の計算でヘンリーの法則を使ってよいのか迷います。基準はありますか？
A2：高校化学や大学入試の範囲においては、問題文に「$\text{CO}_2$ はヘンリーの法則に従うものとする」といった明記がある場合、あるいは気体の溶解度計算として出題されている場合は、そのまま法則を適用して計算して差し支えありません。炭酸飲料のように数気圧程度の領域であれば、実用上ヘンリーの法則を用いた近似計算が標準として扱われます。

Q3：なぜ温度が高くなると、ヘンリーの法則の比例定数は小さくなる（気体が溶けにくくなる）のですか？
A3：気体が液体に溶解するプロセスは、一般に発熱反応だからです。ルシャトリエの原理により、温度を上げると熱を吸収する方向（溶解を妨げ、気体分子として飛び出していく脱離方向）へと平衡が移動します。また、温度上昇に伴い液中分子の熱運動が激しくなるため、気体分子が分子間力で液相内に留まりにくくなることも理由です。