1。非極性の性質： 窒素は非極性分子であり、それはかなりの電荷を欠いていることを意味します。一方、水は、水素原子に部分的な正電荷と酸素原子に部分的な負電荷を持つ極性分子です。非極性分子は一般に、極性分子と強く相互作用せず、溶解度が限られています。
2。強い分子間力： 窒素分子には、ファンデルワールス力として知られる強い分子間力があります。これらの力は、隣接する分子のわずかに正と負の領域の間の魅力から生じます。窒素分子間のこれらの力の強度は、それらをしっかりと詰め続け、窒素ガスを浸透させて溶解する水分子の能力を低下させます。
3。低分極率： 偏光とは、分子が電界に応じて電子雲を歪める能力を指します。窒素分子は偏光が低いため、水分子の電界によって容易に変形または歪んでいないことを意味します。これにより、窒素と水との相互作用がさらに弱まり、溶解度が低下します。
4。沸点の高さ： 窒素は、酸素や二酸化炭素などの他のガスと比較して、比較的高い沸点（-195.8°C）を持っています。物質の沸点は、分子間力の強度の指標です。窒素のより高い沸点は、より強い分子間力を示唆しているため、水に溶ける可能性が低くなります。
5。水分補給エネルギー： 水和エネルギーとは、イオンまたは極性分子が水分子と相互作用し、水和シェルに囲まれたときに放出されるエネルギーを指します。非極性分子である窒素は、重大な水分補給を受けません。好ましい水分補給相互作用の欠如は、水への溶解度の低下にさらに寄与します。
窒素とは対照的に、酸素や二酸化炭素のようなガスは、極性が高く、分子間力が弱く、沸点が低く、水分補給相互作用が高くなるため、水に溶けやすくなります。
