希薄溶液と純溶媒を半透膜を介して接しているとき、純溶媒から希薄溶液に溶媒が浸透して溶液内を拡散する性質があります。この圧力を浸透圧といいます。浸透圧そのものの定義は上記ですが、当然これは直接見ることができません。しかし、溶媒の浸透を溶液側から外力によって押さえ、溶液の体積が増加しないようにする力に置き換えることができます。これはその溶液内部に存在する溶質が気体分子のように運動して内壁に衝突することで圧力を与えていると解釈すれば気体分子が示す圧力と同じ立ち位置になります。これが、ファントホッフの式と気体の状態方程式が同じ式を示すという興味深い結果を導きます。

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ファントホッフの法則と気体の状態方程式がなぜ同じなのかを説明しています。
内容
浸透圧を学習すると、ファントホッフの式（ΠＶ＝ｎＲＴ）が出てきます。しかし、この式は気体の状態方程式である「ｐＶ＝ｎＲＴ」と激似です。片や気体、片や希薄溶液なのになぜ同じ形なのでしょうか。誰しも「ΠＶ＝ｎＲＴ」を教科書や参考書で目にしたときに「ｐＶ＝ｎＲＴ」を連想したはずです。ところがこのあたりはあまり教科書では力説されておらず、また学校の先生もこの２つ式が同じである理由を説明してくれません。
そもそも高校で出てくる圧力は圧倒的に気体の圧力が多く、気体でなければ圧力は示さないと教わるはずです。しかし、浸透圧は半透膜を介して溶媒と希薄溶液が接しているときに溶媒が希薄溶液に浸透しようとする圧力です。この圧力は実は溶媒が浸透すれば希薄溶液の体積が増えることになるわけですが、希薄溶液の体積を固定化するには外圧を加える必要があります。この外圧と浸透圧が一致しますが、もし溶質を気体分子と見立てた場合、気体分子の内壁に与える圧力が浸透圧とマッチすることになります。溶媒は半透膜をすり抜けますが、気体の場合、希薄溶液の溶媒にあたるものを「真空粒子」に見立てれば、ピストンを「真空粒子」がすり抜けるのと同じ解釈ができるため、希薄溶液と気体が同じような振る舞いをします。よって、ファントホッフの法則でも気体定数を使っているのです。
この話のすごいところはオランダの化学者でノーベル化学賞を受賞したヤコブス・ヘンリクス・ファントホッフが導いた法則と、同じくオランダの物理学者でありノーベル物理学賞を受賞したヨハネス・ファンデルワールスが導いた気体の状態方程式、この２つが希薄溶液と気体で異なるのに「式」で結びついてしまうところに自然科学の面白さがあります。

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浸透圧の定義を分かりやすく説明、ファントホッフの法則につなぐ講義をしています。
内容
浸透圧は私たちの身近にたくさんあります。漬物やナメクジに塩、卵の内部の薄膜、そしてセロハンｍの半透膜です。半透膜を介して純溶媒と溶液を接する状態にすると、半透膜は溶媒のみを透過させるため、溶液の濃度が低下します。このときの透過する圧力が浸透圧です。浸透圧はＵ字管や毛細管の実験が入試問題でよく見ますが、これらは浸透圧の定義と目に見える測定方法として溶媒と溶液の水面差による圧力が浸透圧に等しいことを説明しています。
ところが、浸透圧で不思議なのはファントホッフの式が気体の状態方程式と同じ形をしているところです。これはなぜなのでしょうか。
大学入試の問題を機械的に解きたい学生はΠｖ＝ｎＲＴの式を覚えていれば問題ありませんし、この動画では事実までは説明していますが、同じである理由は後続するエンジョイケミストリープラスで説明しています。

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