Echilibrul de sublimare (Echilibrul solid-vapori)

Echilibrul de sublimare (Echilibrul solid-vapori)

Ca si lichidele, solidele au tendinta de a trece direct in stare gazoasa prin sublimare, avand o presiune de vapori caracteristica unei temperaturi date.

Majoritatea substantelor solide au presiunea de vapori (presiunea corespunzatoare punctului triplu) mai mica de 1 atm.

Unele substante solide (I₂, naftalina, acid benzoic) au presiuni de vapori suficient de mari pentru a trece direct in stare de vapori la temperaturi nu prea inalte.

Transformarea solidului in vapori este un proces endoterm. Cantitatea de caldura absorbita de un mol de substanta solida in cursul trecerii sale in stare de vapori se numeste caldura latenta molara de sublimare sau entalpie molara de sublimare H_s.

Influenta temperaturii asupra presiunii de vapori a solidului este exprimata de ecuatia lui Clausius-Clapeyron pentru sublimare:

(5.15)

unde:      V_s = volumul solidului;

V_g = volumul vaporilor.

Utilizand aceleasi aproximatii ca la echilibrul de vaporizare, ecuatia Clausius-Clapeyron ia forma:

(5.16)

care poate fi integrata.

Presiunea de echilibru a vaporilor saturati in contact cu solidul se numeste presiune de sublimare.

Ecuatia neintegrata sau integrata permite evaluarea entalpiei molare de sublimare H_s a solidului la o temperatura oarecare din masuratori de presiune de sublimare in vecinatatea acestei temperaturi sau cunoscand H_s se poate calcula presiunea de sublimare.

Panta curbei de sublimare este mai mare la punctul triplu decat panta curbei de vaporizare deoarece H_s > H_v.