ヘンリーの法則

温度を一定にし、一定量の水（溶媒）に触れている気体の圧力を$p$とする。溶ける気体の物質量$n$は$p$に比例し、比例定数$k$は気体の種類と温度、水の量で決まる。

1. 圧力$p$で溶ける物質量を書く

   $$n=kp$$

2. 圧力を2倍にする

   $$n^{\prime }=k\cdot 2p=2n$$

3. 溶けた気体を、溶かしたときの圧力$p$で測った体積にする

   $$V=\frac{nRT}{p}=\frac{kpRT}{p}$$

4. $p$を約分する

   $$V=kRT$$

手順4の右辺に$p$は残らない。ヘンリーの言う「同じ体積」は、このことだ。一方、標準状態に直した体積は物質量に比例するから、圧力に比例する。

5. 0 °C、$1.013\times 10^5$ Paの体積に直す

   $$V_0=\frac{nR{T}_0}{p_0}=\frac{kR{T}_0}{p_0}p$$

「何mLの気体が溶けるか」と問われたら、どの圧力で測った体積かを先に読む。溶かした圧力で測るなら一定、標準状態に直すなら圧力に比例で、答えは2通りだ。

では、空気のように気体が混ざっているときはどうか。それぞれの気体が、自分の分圧に比例して溶ける。ドルトンが補遺で述べたとおり、ほかの気体の圧力は関係しない。

6. 成分ごとに分圧で書く

   $$n_{{\mathrm{O}}_2}=k_{{\mathrm{O}}_2}{p}_{{\mathrm{O}}_2},n_{{\mathrm{N}}_2}=k_{{\mathrm{N}}_2}{p}_{{\mathrm{N}}_2}$$

7. 分圧は全圧に気体中のモル分率$x$を掛けた値

   $$p_{{\mathrm{O}}_2}=x_{{\mathrm{O}}_2}p$$

ヘンリーの補遺の表では、60 °F（約16 °C）の水100に溶ける体積を、純粋な気体として酸素3.55、窒素1.47と見積もっている。酸素のほうが2倍あまり溶けやすい。だから、空気と振り混ぜた水に溶けている気体は、空気より酸素の割合が大きい。ヘンリー自身も、煮沸した水に空気を振り混ぜると酸素のほうが優先して吸い取られる、と書いていた。分圧の求め方はドルトンの分圧の法則で確かめられる。