学習目安 | 小: C | 中: B | 高: S

気体の溶解度

一般小学生

まとめ

  • 気体が一定量の液体溶媒)に溶けることができる最大量のこと。
  • 一般に、液体の温度が低いほど、また気体の圧力が高いほど、溶ける量は大きくなる。
  • 固体溶解度とは対照的に、温度の上昇に伴って溶ける量が減少するという特性を持つ。

解説

気体の溶解度は、固体の溶解度とは大きく異なる性質を持っています。多くの固体は温度が上がると溶ける量が増えますが、気体は逆に、温度が上がると溶ける量が少なくなります。これは、温度が上がると気体分子の熱運動が激しくなり、液体の外へ飛び出しやすくなるためです。

また、気体の溶解度は「圧力」にも大きく関係します。気体に強い圧力をかけるほど、より多くの気体が液体の中に押し込まれて溶けるようになります。この「温度が低いほど、圧力が高いほどよく溶ける」という性質は、身近な炭酸飲料をイメージすると分かりやすいでしょう。冷たくて栓が閉まっている(圧力が高い)ときには炭酸がよく溶けていますが、ぬるくなったり栓を開けたりすると、泡となって気体が出ていってしまいます。

コラム

気体の溶解度と圧力の関係は「ヘンリーの法則」と呼ばれ、溶媒の量と温度が一定であれば、溶ける気体の質量はその気体の圧力に比例します。ただし、水によく溶けるアンモニア塩化水素などは、この法則には完全には従いません。

また、固体の中にも水酸化カルシウムのように、温度が上がると溶解度が下がるという、気体に似た性質を持つ例外的な物質が存在します。溶解度の差を利用して物質を取り出す際、ホウ酸のように温度差で溶解度が大きく変わるものは「冷却」によって、食塩のように変化が少ないものは「水の蒸発」によって結晶析出させるのが一般的です。

小学生のみなさんへ

水の中に空気がとけることを「溶解度ようかいど」といいます。ふだん飲んでいるサイダーやコーラなどの炭酸飲料たんさんいんりょうには、二酸化炭素というガスがとけこんでいます。

気体が水にとけるときには、大きなとくちょうが2つあります。1つめは、水の温度が低いほどたくさんとけることです。おふろのような熱いお湯には、気体はあまりとけることができません。2つめは、上からギュッと強い力(圧力あつりょく)をかけるほど、たくさんとけることです。

砂糖や塩などの固体の場合は、お湯のほうがよくとけることが多いですが、気体はその反対です。冷たい飲みもののほうがシュワシュワ感が強いのは、冷たいほうが気体がたくさんとけていられるからなのです。

ルラスタコラム

冬の寒い海や川には、夏の暑いときよりもたくさんの酸素がとけこんでいます。そのため、冷たい水のほうが魚たちにとっては呼吸がしやすく、元気にすごせる環境になることもあるんですよ。

記事の内容に誤りがありますか?

⚠️ 修正を提案する
ルラスタマップ (3層表示) フルサイズで表示 (5層) ↗
マップを生成中…

最近見た用語
履歴をチェックしています…