Enthalpie de vaporisation

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

avec :

• ${\displaystyle \Delta _{\text{éb}}H}$ l'enthalpie de vaporisation du corps pur à son point d'ébullition normal, exprimée en J/mol ;
• ${\displaystyle P_{\text{c}}}$ la pression critique du corps pur, exprimée en bars ;
• ${\displaystyle R}$ la constante universelle des gaz parfaits ;
• ${\displaystyle T_{\text{c}}}$ la température critique du corps pur, exprimée en kelvins ;
• ${\displaystyle T_{\text{éb}}}$ 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 à une température ${\displaystyle T_{\text{éb}}}$ l'enthalpie de vaporisation ${\displaystyle \Delta _{\text{éb}}H}$, ainsi que la température critique ${\displaystyle T_{\text{c}}}$ du composé, la formule de Watson[1] donne pour une température ${\displaystyle T}$ quelconque :

Formule de Watson : ${\displaystyle {\Delta _{\text{vap}}H \over \Delta _{\text{éb}}H}=\left({1-T_{\text{r}} \over 1-T_{\text{éb,r}}}\right)^{0{,}38}}$

avec :

• ${\displaystyle \Delta _{\text{éb}}H}$ l'enthalpie de vaporisation du corps pur à la température ${\displaystyle T_{\text{éb}}}$ ;
• ${\displaystyle \Delta _{\text{vap}}H}$ l'enthalpie de vaporisation du corps pur à la température ${\displaystyle T}$ ;
• ${\displaystyle T_{\text{r}}={T \over T_{\text{c}}}}$ la température réduite ;
• ${\displaystyle T_{\text{éb,r}}={T_{\text{éb}} \over T_{\text{c}}}}$ la température de référence réduite.

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

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

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

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