エンタルピー、エントロピー、および相変化の関係
* entalpy(h): システムの総エネルギーを表します。位相の変化では、移行中に吸収または放出される熱です。
* エントロピー: システムのランダム性または障害を測定します。位相の変化では、システムがより秩序化された状態(固体)からあまり秩序だった状態(液体、ガス)に移行すると、エントロピーが増加します。
* ギブス自由エネルギー(g): これが重要な接続です。エンタルピー、エントロピー、および温度に関連しています: g =h -ts
融点と沸点の計算
1。平衡状態: 融点または沸点では、固体/液体または液体/ガス相が平衡状態にあります。これは、2つのフェーズのギブス自由エネルギーが等しいことを意味します: g(solid)=g(液体) または g(液体)=g(ガス)
2。ギブスの自由エネルギーの使用:
* 融点(TM): G(SOLID)=H(SOLID)-TS(SOLID)およびG(液体)=H(液体)-TS(液体)。 それらを等しく設定してtを解くと、 tm =(h(液体) - h(solid)) /(s(液体) - s(solid))
* 沸点(TB): 同様に、G(液体)=H(液体)-TS(液体)およびG(ガス)=H(ガス)-TS(ガス)。 tの解決: tb =(h(gas) - h(液体)) /(s(gas) - s(液体))
重要な考慮事項
* 相変化のエンタルピーとエントロピー: 特定の相転移(融解、沸騰)のために、エンタルピーとエントロピーの変化が必要です。これらは通常、実験的に測定されるか、参照表で見つかります。
* 圧力: 上記の方程式は一定の圧力を想定しています。融点と沸点は圧力とともに変化します。
* 近似: これらの計算は理論的であり、不純物、分子間力、圧力などの要因の影響を受ける可能性があります。
要約
エンタルピーとエントロピーのみを使用して、融点と沸点を直接計算することはできません。また、対応するエントロピー値が必要であり、ギブス自由エネルギー方程式を使用して、相が平衡状態にある温度を解きます。