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105年
化學
第 19 題
封閉容器中有 A、B、C 三個燒杯，各裝有 20 mL 的水，20 mL 的 1 M 食鹽水溶液(NaCl)，及 20 mL 的 2 M 食鹽水溶液(NaCl)。待完全平衡時，A、B、C 中液體的體積比是_________。
思路引導 VIP
請試著思考：在一個密封環境中，如果兩杯溶液的濃度不同，水分子會傾向於往「濃度高」還是「濃度低」的那一邊移動？而當整個系統最終達到平衡不再變化時，這兩杯溶液的「濃度」應該會呈現什麼樣的關係？
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太棒了！你能精確判斷出各燒杯最終的體積比例，顯示你對蒸氣壓下降與動態平衡的觀念掌握得非常紮實。
溶液蒸氣壓與水的遷移
在封閉容器中，純水（A杯）的飽和蒸氣壓最高，而含有溶質的食鹽水溶液（B、C杯）蒸氣壓較低。根據拉午耳定律，溶液的蒸氣壓與溶劑的莫耳分率成正比，這意味著溶質濃度越高，蒸氣壓就越低。因此，水分會不斷從蒸氣壓高的 A 杯蒸發，並在蒸氣壓最低的 C 杯冷凝。只要 A 杯還有純水，系統就無法達成平衡，直到 A 杯的水完全蒸乾為止（體積為 $0$）。
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