Enthalpie de vaporisation

L'enthalpie de vaporisation d'un composé chimique (anciennement chaleur latente de vaporisation) est la différence d'enthalpie mise en jeu lors de la vaporisation d'une mole de ce composé. Elle est notée $\Delta _{\text{vap}}H$ selon le Green Book et s'exprime en joules par mole (de symbole J/mol) dans le Système international d'unités.

Par exemple, l'enthalpie de vaporisation de l'eau est définie par la différence d'enthalpie accompagnant la transformation suivante :

${\rm {H_{2}O\left(liq\right)\to H_{2}O\left(gaz\right)}}$

Corrélations

Enthalpies de vaporisation de l'eau, du méthanol, du benzène et de l'acétone en fonction de la température.

L'enthalpie de vaporisation, comme toutes les enthalpies de changement d'état des corps purs, ne dépend que de la température. Elle s'annule au point critique, lorsque la phase liquide et la phase gaz se confondent.

La règle de Trouton est une formule empirique permettant une première évaluation de l'enthalpie de vaporisation $\Delta _{\text{éb}}H$ d'un liquide pur sous une pression de vapeur saturante égale à la pression atmosphérique normale de 101 325 Pa. La formule de Riedel permet une estimation plus précise de cette enthalpie :

Formule de Riedel : $\Delta _{\text{éb}}H=1{,}093\,R\,T_{\text{c}}\,T_{\text{éb}}\left({\ln P_{\text{c}}-1{,}013 \over 0{,}930\,T_{\text{c}}-T_{\text{éb}}}\right)$

avec :

• $\Delta _{\text{éb}}H$ l'enthalpie de vaporisation du corps pur à la température $T_{\text{éb}}$, exprimée en J/mol ;
• $P_{\text{c}}$ la pression critique du corps pur, exprimée en bars (si cette pression est exprimée en atmosphères, la constante 1,013 au numérateur doit être remplacée par 1) ;
• $R$ la constante universelle des gaz parfaits ;
• $T_{\text{c}}$ la température critique du corps pur, exprimée en kelvins ;
• $T_{\text{éb}}$ la température d'ébullition normale du corps pur (sous une pression de vapeur saturante égale à la pression atmosphérique normale de 101 325 Pa), exprimée en kelvins.

Si l'on connait $T_{\text{éb}}$, $\Delta _{\text{éb}}H$ et $T_{\text{c}}$, la formule de Watson donne pour une température $T$ quelconque :

Formule de Watson : ${\Delta _{\text{vap}}H \over \Delta _{\text{éb}}H}=\left({T_{\text{c}}-T \over T_{\text{c}}-T_{\text{éb}}}\right)^{0{,}38}$

avec $\Delta _{\text{vap}}H$ l'enthalpie de vaporisation du corps pur à la température $T$, exprimée en J/mol.

L'exposant 0,38 (on trouve également 0,375) est empirique, il peut être adapté en fonction du produit.

Enthalpies de vaporisation des éléments

Le tableau suivant donne les enthalpies de vaporisation des éléments à l'état standard, en kJ/mol :

H 0,9

He 0,08

Li 145,92

Be 292,4

B 480

C 355,8

N 5,57

O 6,82

F 6,62

Ne 1,71

Na 96,96

Mg 127,4

Al 294

Si 384,22

P 12,4

S 45

Cl 10,2

Ar 6,43

K 79,87

Ca 153,6

Sc 314,2

Ti 421

V 452

Cr 344,3

Mn 226

Fe 349,6

Co 376,5

Ni 370,4

Cu 300,3

Zn 115,3

Ga 254

Ge 334

As 34,76

Se 95,48

Br 29,96

Kr 9,08

Rb 72,216

Sr 144

Y 363

Zr 573,2

Nb 696,6

Mo 598

Tc 660

Ru 595

Rh 493

Pd 357

Ag 250,58

Cd 99,87

In 231,5

Sn 295,8

Sb 77,14

Te 114,1

I 41,57

Xe 12,57

Cs 67,74

Ba 140

*

Lu 355,9

Hf 575

Ta 753

W 824

Re 715

Os 627,6

Ir 604

Pt 510

Au 324

Hg 59,11

Tl 164,1

Pb 179,5

Bi 151

Po

At

Rn 16,4

Fr

Ra

**

Lr

Rf

Db

Sg

Bh

Hs

Mt

Ds

Rg

Cn

Nh

Fl

Mc

Lv

Ts

Og

↓

*

La 414

Ce 414

Pr 296,8

Nd 273

Pm

Sm 166

Eu 143,5

Gd 359,4

Tb 330,9

Dy 230

Ho 241

Er 261

Tm 191

Yb 128,9

**

Ac

Th 514,4

Pa 470

U 477

Np 336

Pu 344

Am 238,12

Cm

Bk

Cf

Es

Fm

Md

No

Voir aussi

• Enthalpie de changement d'état
  • Enthalpie de fusion
  • Enthalpie de sublimation
• Énergie de vaporisation