ここに:
* 分子構造: CO2は、炭素と酸素の間の電気陰性度の違いにより、極性のある線形分子です。この極性により、極性である水分子とより効果的に相互作用することができます。
* 分子間力: CO2は、水分子と弱い水素結合を形成することができますが、O2は非極性であり、より弱いファンデルワールスの力にのみ依存しています。
* ヘンリーの法則: この法律は、液体内のガスの溶解度は、液体上のガスの部分的な圧力に直接比例していると述べています。 CO2とO2の両方がこの法則に従いますが、CO2の比例定数(ヘンリーの法則定数)は高く、溶解度が高いことを示しています。
実際的な意味:
* 炭酸化: 水中のCO2のより高い溶解度は、炭酸飲料を可能にします。
* 海洋酸性化: 大気中のCO2レベルが増加するにつれて、海洋はそれをより多く吸収し、pHの減少につながります(酸性化)。
したがって、CO2とO2の両方が必須ガスであるにもかかわらず、CO2は分子構造と相互作用により、水の溶解度が大幅に高くなっています。