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Entropieänderung bei Phasenübergängen

Verdampfungsentropien

Bei der Verdampfung nimmt das Volumen des Stoffes stark zu. Daher trägt die veränderte Verteilung der Teilchen über das Volumen (Lageverteilung) merkbar zur Verdampfungsentropie bei. Rotationen und Vibrationen der Moleküle sind in flüssiger und gasförmiger Phase etwa gleich möglich.

Liegen in der Gasphase einzelne Teilchen vor (also keine Assoziate), so sind die Dampfvolumina vieler Stoffe nahezu gleich, d.h. das Glied ln ( V Gas / V Flüssigkeit ) ist annähernd konstant. Daher sind die Verdampfungsentropien ΔvapS bei p° für viele Flüssigkeiten etwa gleich:

Trouton'sche Regel
ΔvapS 88 J K mol

Die Übereinstimmung wird noch wesentlich besser, wenn die Verdampfung nicht bei p° stattfindet, sondern bei dem Druck, für den ein Mol Dampf das molare Volumen des idealen Gases einnimmt:

Regel von Hildebrand
ΔvapS ( 84,9 ± 1,5 ) J K mol
Tab.1
Verdampfungsentropien - Regel von Hildebrand
Tvap ( p° ) / K Tvap ( Normalvolumen ) / K Qvap / kJmol-1 ΔvapS ( Normalvolumen ) / JK-1mol-1
Ne 27,2 20,6 1,80 87,4
Ar 87,3 76,6 6,53 85,2
Kr 119,9 108,9 9,04 83,0
Xe 165 155 12,64 81,5
Cu 2855 3560 305 85,7
Ag 2466 3030 254 83,8
Au 2933 3680 310 84,2
Zn 1180 1367 115 84,1
Cd 1040 1190 100 84,0
Hg 630 688 58,1 84,4
HCl 188,1 181 16,2 89,2
HBr 206,4 200 17,6 88,0
HI 238 234 19,7 84,2
H2S 213 208 18,7 89,9
H2Se 232 228 19,3 84,6
PH3 185 177 14,6 82,5
AsH2 211 205 17,4 84,9
CH4 111,7 100 8,20 82,0
SnH4 221 216 18,5 85,6
CCl4 350 359 30,0 83,6
O2 90,2 79,5 6,82 85,8
N2 77,3 66,5 5,56 83,6
CO 81,7 71,1 6,07 85,4
F2 85,2 74,4 6,32 84,9
Cl2 239 236 20,4 86,6
P4 553 596 49,8 83,6

Der Durchschnittswert der Spalte ΔvapS ( Normalvolumen ) / JK-1mol-1 beträgt 84,9 ± 1,5 .

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