「浸透圧」とは？高校化学のポイント～半透膜で水を引っ張る力

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「浸透圧（しんとうあつ）」という言葉、学校の生物や化学でよく出てくるけれど、抽象的でよく分からない…という高校生、多いです。
でもこれは、細胞の仕組み、点滴、スポーツドリンク、漬物、食品保存…あらゆる生活に深く関わる超重要な現象です。

浸透圧とは？

半透膜（※水だけ通す膜）で仕切られた溶液で、濃度差があると 水は濃度が高い側へ自然に移動します。
この時、水を動かす“押し出す力”のことを 浸透圧 と言います。

浸透圧は次の式でも表せます（バンホッフの式：高校化学範囲）

π = i M R T

π：浸透圧
i：ファントホッフ係数
M：モル濃度
R：気体定数
T：温度（絶対温度）

濃度が高いほど浸透圧は大きくなります。

生活での例

• きゅうりの浅漬けに塩をまぶすと水が出る → 外が濃い → 水が外へ流れる
• スポーツドリンクは体液に近い濃度 → 吸収が速い
• 点滴 → 血液より濃度が高いと危険（血球が縮む）・低いと血球が破れる
• 乾燥剤（塩化カルシウム）が水を吸う理由も浸透圧の影響が大きい

高校生の生活の中に、実は浸透圧現象はたくさんあります。

大学入試でのポイント

• 半透膜と濃度差という構造を理解しているか
• バンホッフの式を濃度と温度で扱えるか
• 濃度差と水の流れる方向を説明させる記述が多い
• 生物・物理・化学、どの試験でも出題される

共通テストでも頻出テーマ。
「細胞内の水の出入り」「高張液／低張液」などの比較はほぼ鉄板。

実際に出題された：浸透圧の大学入試問題例

① 東京大学（2019年度 前期 理科・化学より）

問題内容（要約）
ある高分子の水溶液について、浸透圧を測定し、温度とモル濃度の関係を調べた。
浸透圧の測定結果から、分子量を求めよ。
また、温度が変化した場合の浸透圧の変化について説明せよ。

ポイント：何を問うている？

• π = M R T の利用
• 浸透圧は温度に比例する
• 高分子は「molあたりの重さ」が大きいので、浸透圧から分子量推定ができる
  →「浸透圧測定で分子量決定」＝東大化学では超定番

② 慶應大学（薬学 2022年度）

問題内容（要約）
細胞を NaClの溶液に浸したとき、細胞が膨張、破裂する条件を、浸透圧の観点から説明させる。
また、0.1 mol/LのNaCl溶液の浸透圧を25℃で求めよ。

ポイント：

• 生物×化学統合問題
• バンホッフの式
• i=2( Na+ と Cl- ) にすることをちゃんと考えられるかが決定打

③ 共通テスト「生物基礎 2023年度」

問題内容（要約）
赤血球を「高張液」「等張液」「低張液」に入れた際の細胞体積の変化を、グラフと語句の対応で答える問題。

ポイント：

• 定性的理解重視
• πの式を直接計算はさせないが、概念理解の確認

④ 名古屋大学（2017年度 理系・化学）

問題内容（要約）
浸透圧測定実験のデータを示して、グラフからvan’t Hoff係数 i や溶質の解離度を求める。

ポイント:

• 浸透圧だけでは終わらない
• 「電解質の解離」まで結び付けさせる、大学らしい深掘り

まとめ

• 浸透圧は「水を引っ張る力」
• 濃度が高いほど浸透圧は大きい
• 食品保存、点滴、体の水分移動など日常に深く関係
• 大学入試でも記述・計算両方で出題されやすい