密閉容器內的共平衡與溶劑分子轉移：核心觀念與重點整理｜莫斯利

在高中選修化學的溶液章節中，「密閉容器內的共平衡」（或稱溶劑分子的轉移現象、蒸氣壓下降與滲透平衡）是理解溶液蒸氣壓與化學平衡的關鍵核心。本篇為您精華整理大考必備的觀念與重點！

一、 密閉容器內共平衡的本質

• 系統設定：

  
  

  • 在一個絕熱或恆溫的密閉容器中，放入兩個不同濃度（或一個是純溶劑、一個是溶液）的燒杯，彼此利用密閉空間的氣相（蒸氣）相通。

    
    

• 核心驅動力：

  
  

  • 純溶劑的蒸氣壓大於溶液的蒸氣壓（因為非揮發性溶質的加入降低了溶劑的蒸氣壓）。

    
    

  • 由於蒸氣壓有落差，溶劑分子會不斷從蒸氣壓高的地方（純溶劑端）向蒸氣壓低的地方（溶液端）轉移。

    
    

二、 密閉容器內溶劑分子轉移的變化趨勢

• 純溶劑燒杯的變化：

  
  

  • 溶劑分子持續蒸發進入氣相，導致純溶劑端的體積逐漸減少。

    
    

• 溶液燒杯的變化：

  
  

  • 氣相中的溶劑分子凝結進入溶液中，導致溶液端的體積逐漸增加、濃度逐漸變稀。

    
    

• 最終平衡狀態（達成共平衡）：

  
  

  • 當兩邊的濃度逐漸接近（溶液端變稀、純溶劑端因蒸發減少而使濃度差消失，或者兩杯溶液濃度相同時），兩者的蒸氣壓會達到相等。

    
    

  • 此時，兩燒杯的蒸氣壓相等，且淨轉移量為零，系統達到動態平衡。

    
    

三、 兩杯溶液體積變化的終極判斷口訣

• 誰多誰少？

  
  

  • 初始蒸氣壓較大者（如純水、或濃度較低的溶液），溶劑會揮發轉移出去，最後體積會減少。

    
    

  • 初始蒸氣壓較小者（如濃度較高的溶液），會吸收轉移過來的溶劑分子，最後體積會增加。

    
    

• 最終結果：

  
  

  • 兩邊的蒸氣壓最終會趨於一致（若其中一杯為純溶劑，最終純溶劑會完全乾涸，溶劑全部轉移到溶液中）。

💡 莫斯利重點整理：解題核心心法

• 蒸氣壓高往蒸氣壓低移動：只要看到密閉容器內有兩個燒杯相通，永遠記住溶劑分子會從「蒸氣壓高（濃度低）」往「蒸氣壓低（濃度高）」的方向轉移！

  
  

• 動態平衡不等於停止：達到平衡時，純溶劑蒸發的速率等於溶液凝結的速率，分子仍在轉移，但「淨莫耳數」與「液面高度」不再改變。