ДРУГИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭНТАЛЬПИИ

Мы рассмотрели энтальпии химических реакций. Однако изменения энтальпии происходят и при других превращениях. Только что мы как раз столкнулись с одним из примеров таких превращений, когда упомянули об энтальпии осаждения. Изменения

энтальпии происходят и в тех случаях, когда растворяют какое-либо вещество или разбавляют раствор. Подробное ознакомление с энтальпией растворения проводится в разд. 5.3. Изменениями энтальпии сопровождаются также превращения одного аллотропа в другой (см. разд. 3.2) и процесс изомеризации (см. разд. 17.1).

Фазовые превращения

Изменение фазового состояния вещества, т. е. переход одного его физического состояния в другое (например, плавление, испарение или сублимация), всегда приводит к изменению энтальпии. Температура, при которой происходит фазовое превращение, называется температурой перехода (см. разд. 3.2).

Стандартной молярной энтальпией плавления называется изменение энтальпии, которым сопровождается плавление одного моля данного вещества при его температуре плавления и давлении одна атмосфера.

Стандартной молярной энтальпией испарения называется изменение энтальпии, которым сопровождается испарение одного моля вещества при его температуре кипения и давлении одна атмосфера.

Эти две величины иногда называют молярными теплотами плавления и испарения соответственно.

В табл. 5.3 приведены значения стандартной молярной энтальпии плавления и испарения для некоторых веществ.

Мы уже обращали внимание (см. разд. 2.2) на то обстоятельство, что молярная энтальпия испарения воды имеет аномально большое значение. Это объясняется наличием в воде водородных связей. Стандартная молярная энтальпия плавления является мерой энергии, которую необходимо затратить для преодоления сил притяжения, существующих между частицами вещества в твердом состоянии. Аналогично стандартная молярная энтальпия испарения является мерой энергии, которую необходимо затратить для преодоления сил притяжения, существующих между частицами жидкости.

Таблица 5.3. Стандартные молярные энтальпии плавления и испарения

Скрытая теплота. Термин «скрытая теплота» был введен в XVIII в. шотландским химиком Джозефом Блэком для обозначения «теплоты» (точнее, тепловой энергии), затрачиваемой при превращении твердого вещества в жидкость, которое происходит без изменения температуры. Под скрытой теплотой плавления понимается количество «теплоты», необходимое для превращения в жидкость одного килограмма твердого вещества при его температуре плавления. Под скрытой теплотой испарения понимается количество «теплоты», необходимое для превращения

в пар одного килограмма жидкости при ее температуре кипения. Термин «скрытая теплота» постепенно вытеснен из химии, хотя еще используется в других областях науки и техники.

Правило Трутона. В 1884 г. Фредерик Трутон установил, что отношение молярной энтальпии испарения жидкости при ее температуре кипения при нормальных условиях значению этой температуры в шкале Кельвина является постоянной величиной. Указанная закономерность известна под названием правила Трутона. В единицах СИ постоянная Трутона равна Правило Трутона выполняется лишь приближенно и только для некоторых жидкостей. Примеры жидкостей, подчиняющихся правилу Трутона: