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化学

浸透圧についてわかりやすく解説

浸透圧 わかりやすく 化学

今回の記事では浸透圧についてわかりやすく解説していきます。

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浸透圧についてわかりやすく説明します

まずガラスの筒を用意します。
ガラスの筒

そしてこのガラスの筒の中心に半透膜を用意します。

半透膜

半透膜にはいろいろあります。
この記事で解説する半透膜は『溶媒だけ』通すものとします。
この記事では『溶媒=水』と思ってもらって大丈夫です。

可動ピストン

次に上記図のように両端にピストンを加えましょう。
このピストンは可動ピストンです。
自由に動けるピストンだということです。

蒸留水とショ糖水溶液

そして図の右側に蒸留水($H_2O $)を入れます。
左側にショ糖水溶液を入れます。

ショ糖は粒が大きいです。
この半透膜は溶媒だけ通します。
すると濃度が等しくなろうとして溶質(ショ糖)や溶媒(蒸留水)が
移動したがります。

ショ糖は移動できない

濃度が等しくなろうとショ糖水溶液や蒸留水が
移動したがりますが、
半透膜があるのでショ糖水溶液(溶質)は右側に移動できません。
粒が大きいため半透膜を通ることができないからです。

前提条件としてこの半透膜は溶媒(水)しか通らないのでしたね。

水が流れ込む

では濃度が等しくなるためにはどうすればよいか?
水がショ糖水溶液の中に流れ込んでいくしかありませんね。

ではこの水はどうなるでしょう?
濃度が等しくなるまでずっと左側へ移動します。
ピストンも左側へ移動します。
そしてピストンが半透膜にべたッとくっついて
全体的に左にずれて終わりになります。

浸透

溶媒が左側の溶液に入り込むことを浸透といいます。

浸透圧
そしてこの浸透を止めるためにショ糖側から加える力を浸透圧といいます。

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ナメクジの例を使って浸透圧についてわかりやすく解説

ナメクジ

ナメクジの表面部分(皮の部分)というのは
半透膜の役割を果たします。

ここに塩をかけます。
ナメクジを触るとちょっとヌメヌメしています。
表面にうっすらと水分があるということです。

この表面のうっすらと水分があるところに
塩をかけるとどうなるでしょう?
濃い溶液になるわけです。

ナメクジだって生き物です。
体の中には水があります。

なので体の中には水があって体の外側には
濃度の濃い食塩水があるわけです。

そうすると濃度が等しくなろうとして
ナメクジから水分がどんどん出ていくことになります。
結果、ナメクジが潰れてしまいます。

これは浸透圧の具体例です。

ナメクジの体内は完全な水ではないものの薄い水溶液です。
そこに体の外に塩をかけると
外の方が濃い溶液になるため、
どんどん体の外へ水分が浸透していくことになります。

この浸透を止めるために逆側から加える力。
これが浸透圧です。

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梅酒の中の梅の例を使って浸透圧についてわかりやすく解説

梅酒

梅の皮の部分は半透膜の役割を果たしています。
ただの蒸留水を使うと
梅の中身の方が濃度が濃いですから水が中に入って
梅がどんどん膨れていきます。

ですが氷砂糖を溶かした溶液の中に梅を入れると
梅の中身より氷砂糖の水溶液の方が濃度が濃くなります。

すると濃度が等しくなろうとして
薄い濃度である梅の中身から濃い外側の方に浸透していきます。
梅の中にはうまみ成分が含まれています。
なので氷砂糖の水溶液の方に梅のうまみ成分がどんどん出ていき混ざっていきます。

結果、梅は縮みます。
これも浸透圧の具体例になります。

以上で解説を終わります。

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