プロセスの理解
* 昇華: 固体からガスに直接遷移する物質のプロセスは、液相をスキップします。
* 融合(融解): 固体から液体に移行する物質のプロセス。
* 気化(沸騰): 液体からガスに移行する物質のプロセス。
エネルギーの変化
これらの各位相の変化には、エネルギーの変化が含まれます。このエネルギーの変化は、エンタルピー(H)として定量化されます。
* 昇華のエンタルピー(ΔHsub): 1モルの物質を固体から直接ガスに変更するのに必要なエネルギー。
* 融合のエンタルピー(ΔHfus): 1モルの物質を固体から液体に変えるために必要なエネルギー。
* 蒸発のエンタルピー(ΔHvap): 1モルの物質を液体からガスに変更するのに必要なエネルギー。
接続
昇華を2段階のプロセスと考えてください。
1。液体から液体(融合): 物質はまずエネルギーを吸収して、固体状態に保持している結合を破壊し、液体に移行します。これには、ΔHfusエネルギーが必要です。
2。液体からガス(気化): 次に、物質はより多くのエネルギーを吸収して、液体状態の分子間力を克服し、ガスになります。これには、ΔHvapエネルギーが必要です。
昇華は単にこれらの2つのステップを組み合わせることであるため、昇華に必要な総エネルギーは、個々のステップに必要なエネルギーの合計です。
Δhsub=Δhfus +Δhvap
例
水を考えてください:
*ΔHfus(氷から水)=6.01 kJ/mol
*Δhvap(蒸気から水)=40.66 kj/mol
*ΔHsub(氷から蒸気)=50.67 kJ/mol
ご覧のとおり、6.01 kJ/mol + 40.66 kJ/mol≈50.67kJ/mol。
重要な注意: この関係は、一定の圧力下で純粋な物質に当てはまります。エンタルピー変化の特定の値は、温度と圧力条件によってわずかに異なります。