入試の正誤問題で頻出の罠であり、学習者が警戒すべきポイントがヘンリーの法則が成り立たない気体の存在です。すべての気体が分圧に比例して溶けてくれるわけではありません。
結論から言えば、水に対して極めて溶解度が高い気体や、水と化学反応して電離する気体にはヘンリーの法則を適用できません。具体的には以下の気体が該当します。
- アンモニア（$\text{NH}_3$）：水と激しく水素結合を形成し、一部が $\text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightleftarrows \text{NH}_4^+ + \text{OH}^-$ と電離するため。
- 塩化水素（$\text{HCl}$）：水中でほぼ100%電離（$\text{HCl} \to \text{H}^+ + \text{Cl}^-$）するため、分圧に関係なく限界まで大量に溶け込みます。
- 二酸化硫黄（$\text{SO}_2$）などの強刺激性酸性ガス：中程度の溶解度ですが、希薄な条件から外れると比例関係から大きく逸脱します。
これらの気体は、外部からの圧力によって無理やり押し込まれるのではなく、水分子との強固な親和力によって自発的に吸い寄せられるように溶けていきます。そのため、圧力を2倍にしても溶解量は2倍にはならず、ヘンリーの前提条件が根本から瓦解するのです。
さらに見落としてはならないのが温度の影響です。水に対する気体の溶解度曲線を観察すると、固体の溶解度曲線（温度が上がると溶ける量が増えるものが多い）とは真逆に、気体は温度が上昇するほど溶解度が急激に低下するという決定的な性質を持っています。
気体分子が水中に溶け込むプロセスは発熱反応（溶解熱が正）であるため、ルシャトリエの原理に従い、溶液の温度が上がると気体分子の熱運動が激しくなって液面から飛び出していきます。夏の猛暑日に水中の溶存酸素量が低下し、魚が水面に口をパクパクさせて苦しむ現象は、まさにこの気体の溶解度曲線が現実世界に現れた実例です。
