반트호프의 법칙

요약 묽은 용액의 삼투압은 용매와 용질의 종류와는 관계 없이, 용액의 몰 농도와 절대온도에 비례한다는 법칙이다.

독일의 식물학자 W. 페퍼가 슈크로스 수용액의 삼투압을 측정한 결과에 입각해서, 1887년 네덜란드의 화학자 J. H. 반트호프가 발표한 법칙으로, 용액의 부피를 v, 그 부피 안에 녹아 있는 용질의 몰(mol)수를 n, 절대온도를 T, 기체상수를 R이라 하면, 용액의 삼투압 Π는 다음 식으로 얻을 수 있다. 

        Πv=nRT

이 식은 이상기체의 상태방정식과 비슷한 형태를 하고 있는데, 용액의 삼투압은 용질이 기체 상태에서 용액과 같은 부피를 차지할 때 나타내는 압력과 같은 값을 가진다. 이 법칙은 비전해질인 묽은 용액에 대해서 성립한다. 용액의 질량 농도를 c, 용질의 분자량을 M이라고 하면 Π=cRT/M으로 바꾸어서 표시할 수 있다. 이 관계를 이용하면 삼투압으로부터 용질의 분자량을 구할 수 있다. 삼투압은 온도와 농도에 따라서도 달라지는데, 온도가 높을수록, 농도가 진할수록 삼투압이 높아진다.