
【高校化学】ヘンリーの法則とは?わかりやすい解説!勉強法と公式の覚え方、問題の解き方

高校化学のヘンリーの法則とは?わかりやすい解説


ヘンリーの法則とは?
ヘンリーの法則は温度が一定のとき、気体の溶解度はその気体の圧力に比例するという法則。
1803年にウィリアム・ヘンリーが発見しました。
言い換えれば、圧力が大きくなればなるほど気体に溶ける量が増えるということです。
ヘンリーの法則は酸素(O₂)、水素(H₂)など、水への溶解度が小さい気体で成り立ちます。
ヘンリーの法則が成り立つ物質は水に溶けたとしても、分子の形が変化しないものが当てはまります。
一方、ヘンリーの法則が成り立たない物質として塩化水素(HCl)やアンモニア(NH₃)があります。
塩化水素やアンモニアは水に溶けるとH⁺やCl⁻、NH₄⁺そしてOH⁻のイオンが発生します。
イオンが発生すると、ヘンリーの法則に当てはめることができません。
HClやNH₃はヘンリーの法則が成り立たないので注意しましょう。
>>1ヶ月で早稲田慶應・難関国公立の英語長文がスラスラ読めるようになる方法はこちら
ヘンリーの法則の勉強法と試験で問われるポイント
ヘンリーの法則は、理論化学でつまずきやすい分野となっています。
その原因としてはヘンリーの法則の定義が2つあるからです。
一定温度で一定量の溶媒に対し
①溶媒に溶ける気体の物質量は、圧力に比例する(物質量と圧力の関係)
②溶媒に溶ける気体の体積は、その圧力にかかわらず一定になる(体積と圧力の関係)
①は圧力が大きければ大きいほど、溶解度は増加するということです。
問題となるのは②です。
「①は増加すると書いてあるのに、一定ってどういうこと?」と思いますよね。
例えば圧力が1.0×10⁻⁵のときに気体1L、物質量0.5molが溶けるとします。
温度が同じとき圧力が2.0×10⁻⁵になったとき、ヘンリーの法則に当てはまると、溶ける気体は1Lで溶ける物質量は1molになるということです。
これを気体の状態方程式PV=nRTを用いて考えてみましょう。
まず圧力がP[Pa]のとき、物質量n[mol]溶けたとき。
このとき体積はV=nRT/P…⑴となります。
次に圧力が2P[Pa]になった時を考えます。
このとき溶ける物質量は2n[mol]となり、体積はV=2nRT/2P=nRT/P…⑵になります。
⑴、⑵の式から圧力が増えても溶ける気体の体積は一定になることがわかりますね。
ヘンリーの法則を利用する問題は、気体の溶解度を求める問題が大半。
溶解度を求める問題には、1つの気体だけのものと混合気体(2つの気体)のものがあります。
1つの気体の問題は、問題で示されている圧力をそのままヘンリーの法則に当てはめれば解くことができます。
しかし混合気体だと、分圧を考えなくてはなりません。
混合気体の問題を解くときは、初めに分圧を求め、分圧を出すことができたらヘンリーの法則に当てはめて問題を解いていきましょう。
中には圧力でなく、体積が示されている問題があります。
この時は状態方程式PV=nRTを用いて質量や分子量を求めましょう。
>>1ヵ月で英語の偏差値が40から70に伸びた「秘密のワザ」はこちら
ヘンリーの法則の解説と勉強法まとめ
ヘンリーの法則は難しく見える部分もありますが、図や式で考えると分かりやすくなります。
入試でも出題されやすい部分なので、きちんと理解して勉強を進めていきましょう。

⇒【秘密のワザ】1ヵ月で英語の偏差値が40から70に伸びた方法はこちら
⇒【1カ月で】早慶・国公立の英語長文がスラスラ読める勉強法はこちら
⇒【速読】英語長文を読むスピードを速く、試験時間を5分余らせる方法はこちら



この記事も読まれています
-
1
英語長文の読み方・解き方を徹底的に解説します
「1ヶ月で英語の偏差値が70を超える勉強法」 最も配点が高い「英語 長文」を攻略すれば、1ヶ月で一気に英語の成績は伸びます。 2020年の受験制度の改革で、長文の配点はさらに上がりました ...
-
2
大学受験勉強は何を勉強すればいい?何から始めるかわからない人!教科は何から?英語から?
大学受験の勉強を始めるときに誰もが思うのが、「受験勉強って、何をすれば良いの!?」ということ。 「勉強を頑張るぞー!!」という気持ちはあっても、どう動けばよいか分からない。 そして少しずつ熱も冷めてし ...
-
3
大学受験勉強はいつから準備すれば間に合う?高1か高校2から本気出す?開始時期と合格率の関係性
大学受験の勉強、いつから本気出そうかな。 いつから受験勉強を始めれば、志望校に合格できるんだろう。 私も高校2年生の時、こんなことをいつも考えていました。筆者 高校がさほど頭の良いところではなかったの ...
-
4
模試の判定の判断基準!E判定/D判定/C判定の合格率。大学受験の模試の判定の見方や意味、信憑性
模試の結果が返ってきて、良ければもちろん嬉しいですし、悪いとやる気がなくなってしまいますよね。 私が受験生の時も、模試の返却はビッグイベントで、結果を見るときはとても緊張したことを覚えています。 受験 ...
-
5
【赤本の使い方】赤本/過去問の英語の復習法とノートの作り方!赤本はいつから何年分解く?
赤本の使い方と復習ノートの作り方!いつから何年分解く? 受験生受験勉強と言ったら赤本ですけど、いつから解くのか、どうやって復習するか全然分からないです・・・。 「赤本」は受験勉強の中で、合否に1番関わ ...
-
6
日東駒専は普通にむずい!意外と難しい!簡単ではない!滑り止めのニッコマに落ちた失敗体験談
インターネットでは「ニッコマは超余裕」なんて書き込みを、目にすることが多いです。 私が受験生の時も「日東駒専は滑り止めにしよう」と、少し見くびってしまっていました。 現役の時の受験の結果はMARCH1 ...
-
7
国公立大学と私立大学はどっちがいい?国立の難しさや違いは?併願OK?難易度/レベルや学費、就職も比較
志望校を決めるときに、国公立大学にするべきか私立大学にするべきか、悩みますよね。 少し学力の高い高校だと「国公立大学は私立大学よりも優れている」、「国公立大学を目指すべきだ」という先生方も多いです。 ...