温度
* 温度の上昇=溶解度の低下: 水の温度が上昇すると、ガスの溶解度が低下します。これは:
* 運動エネルギーの増加: ガスの分子はより多くの運動エネルギーを持ち、液相から気相に逃げる可能性が高くなります。
* 分子間力の弱体化: より高い温度は、ガス分子と水分子の間の分子間力を弱め、ガスが逃げやすくなります。
このように考えてみてください: ソーダのグラスを持っていると想像してみてください。あなたがそれを開くと、溶解した二酸化炭素ガスが出てきて、ソーダを炭酸化します。これは、密閉ボトル内の圧力下にあるよりも、室温でのガス分子の溶解性が低いためです。
圧力
* 圧力の増加=溶解度の増加: 水の上のガスへの圧力が増加すると、水中のガスの溶解度が増加します。これは:
* 溶液に強制されたガス分子の増加: より高い圧力により、より多くのガス分子が液体表面と接触するようになり、それらが溶解する可能性が高まります。
* 平衡シフト: 増加する圧力は、溶解状態に向かって溶解反応の平衡をシフトします。
このように考えてみてください: スキューバダイバーがあると想像してみてください。彼らがより深く降りると、圧力が増加し、圧縮された空気のタンクから呼吸しなければなりません。これは、これらの深さで、血液中の酸素の溶解度がはるかに低く、ダイバーは正常な血液酸素レベルを維持するために酸素の部分的な圧力を高める必要があるためです。
キーテイクアウト:
* 温度と圧力は、ガス溶解度に反対の影響を及ぼします: 温度が高いほど溶解度が低下しますが、圧力が高いほど溶解度が高まります。
例:
* ソーダ中の二酸化炭素: ボトルが暖まると、二酸化炭素ガスが脱出し、ソーダを平らにします。
* 水中の酸素: 酸素ガスが水に溶解するため、魚は水中で呼吸できます。しかし、水温が上昇すると、酸素溶解度が低下し、魚が生存するのが難しくなります。
* ダイビング: スキューバダイバーは、深さでの圧力の増加を認識し、それに応じて呼吸を調整して、十分な酸素供給を維持する必要があります。