浸透圧(ファントホッフの法則)

2015.10.2|江本の化学勉強法シリーズ

ΠcRT

化学の「浸透圧」の問題で登場する「ファントホッフの法則」である。

Π:浸透圧(Pa)

c: mol/L

R:気体定数8.3×10^3

T:絶対温度(t+273)K

この式を作ったのはオランダの化学者、ファントホッフ。

「浸透圧は絶対温度と溶液のモル濃度に比例する。」

浸透圧の式が「理想気体の状態方程式」と同じであることを証明した。

この業績によって、彼はノーベル化学賞を受賞。

これから理系の高校3年生達が学ぶ「反応速度論」「化学平衡」といった分野、さらには「有機化学」の研究においても、彼は素晴らしい業績を残している。

偉大な化学者のひとりである。

個人的には、かなり尊敬している化学者の1人だ。

高校生の時、浸透圧の分野を学んだとき、正直わけがわからなかった・・・

問題にあたってみたものの、理解不能だった。

しかし、何度も丁寧に解答を読み解いていくうちに、浸透圧のことがだんだんわかってきた

「この式・・・スゴイな。」

あまりに感動してしまい、朝方まで浸透圧の問題を片っ端から解いていった思い出がある(笑)

浸透圧の式に加えて、問題を解く上で必要な知識

・760mmHg = 1.0×105Pa であること。

・水溶液柱の高さ → Pa  の変換

そして、超重要な式

水溶液柱の高さを h cm 、水溶液の密度をd g/cm3

水銀柱の高さを x cm 、水銀の密度 13.6 g/cm3

とした時に導き出される関係式は

h × d = x × 13.6

これらの知識を用いれば、浸透圧の問題はバッチリ!

上の「高さ」×「密度」の関係式について。

暗記してしまえば済むことですが、この式が表している「意味」をきちんと理解すること。

式に単位を書き加えて、じっくり考えてみてください。

公式の意味を理解するためには「単位」を追いかけていかなければ難しい。

この式の意味を、苦労して紐解く価値はかなりある。

その意味がわかった時、君は解けなかった浸透圧の問題にもう一度挑戦したくなるはずだ。

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