浸透圧 計算:モル濃度と温度から Π = i·C·R·T

この浸透圧 計算ツールは OpenStax Chemistry 2e の Π = i · C · R · T(R = 0.08206 L·atm/(mol·K))を使います。例:0.30 mol/L のグルコース水溶液は 37 °C(310.15 K)で 7.64 atm です。

計算例:濃度の入力方法: モル濃度 C · モル濃度 C 0.3 mol/L · 温度 25 °C · ファントホッフ係数 i 1 → 浸透圧:浸透圧 7.34 atm = 7.44 bar。出典:OpenStax Chemistry 2e, 11.4 Colligative Properties: Π = MRT, R = 0.08206 L·atm/(mol·K), Example 11.10 (0.30 M glucose, 37 °C → 7.6 atm), check-your-learning (5.0 g methanol in 0.750 L → 5.3 atm), Table 11.3 van’t Hoff factors (read 09.10.2026)。更新日:

mol/L
°C
グルコース・メタノールは 1、NaCl は 2(完全電離)
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結果

浸透圧
浸透圧 7.34 atm = 7.44 bar
詳細
項目値
モル濃度 C0.3000 mol/L
絶対温度 T298.15 K
ファントホッフ係数 i1
Π = i·C·R·T7.34 atm
Π(bar)7.44 bar
Π(kPa)743.7 kPa
理想的な希薄溶液としての計算上の値です。濃い溶液や電解質では、実際の浸透圧はこれより低くなります。

計算方法

Π = i × C × R × T。希薄溶液の浸透圧は、溶けている粒子のモル濃度 C と絶対温度 T(ケルビン)だけで決まります。R は気体定数で、OpenStax の単位では 0.08206 L·atm/(mol·K) です。ファントホッフ係数 i は 1 単位あたりの粒子数で、グルコースは 1、NaCl は完全に電離すれば 2 です。

計算例

溶液Ci温度Π
グルコース0.30 mol/L137 °C7.64 atm
メタノール 5.0 g を 0.750 L に0.208 mol/L137 °C5.30 atm
NaCl0.10 mol/L225 °C4.89 atm
非電解質1.0 mol/L125 °C24.47 atm

OpenStax は最初の 2 例を 7.6 atm、5.3 atm としています。1 atm = 101325 Pa(NIST)で換算すると 7.64 atm は 7.74 bar です。初期値の 0.30 mol/L・25 °C では 7.34 atm(7.44 bar)になります。

電解質と実際の溶液

塩の場合は i を掛けます。OpenStax 表 11.3 では、イオンどうしが引き合うため実測の i は理想値より小さく、0.050 mol/kg の NaCl で 2 ではなく 1.9 です。浸透圧より大きな圧力をかけると浸透が逆向きになり、これが逆浸透膜による浄水の原理です。質量と体積からのモル濃度はモル濃度の計算、凝固点や沸点の変化は凝固点降下 計算で求められます。

よくある質問

浸透圧の公式は?

Π = i · C · R · T(C は mol/L、T はケルビン、R = 0.08206 L·atm/(mol·K))。0.30 mol/L のグルコース、37 °C なら 0.30 × 0.08206 × 310.15 = 7.64 atm です。

質量から浸透圧を求めるには?

まずモル濃度を出します。メタノール 5.0 g ÷ 32.04 g/mol = 0.156 mol を 0.750 L にすると 0.208 mol/L。37 °C で 5.30 atm です。

NaCl の i はいくつですか?

理想的には 2(Na⁺ と Cl⁻)。実測値はやや小さく、0.050 mol/kg で 1.9 です。

なぜ温度をケルビンにするのですか?

浸透圧は絶対温度に比例するからです。本ツールは °C の値に 273.15 を足しています。

atm を bar や kPa に換算するには?

1 atm = 101325 Pa = 1.01325 bar = 101.325 kPa です。24.47 atm は 24.79 bar です。

結果はどのくらい正確ですか?

理想的な希薄溶液での計算上の値です。濃い溶液やイオンを含む溶液では、実際の浸透圧はこの目安より低くなります。

出典・根拠

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