11.9: Równanie Clausiusa-Clapeyrona

Równowaga między cieczą a jej parą zależy od temperatury układu; wzrost temperatury powoduje odpowiedni wzrost prężności pary w jej cieczy. Równanie Clausiusa-Clapeyrona podaje ilościową zależność między prężnością pary substancji (P) a jej temperaturą (T); Przewiduje szybkość, z jaką wzrasta prężność pary na jednostkę wzrostu temperatury.

gdzie ΔH_vap jest entalpią parowania cieczy, R jest stałą gazową, a A jest stałą, której wartość zależy od tożsamości chemicznej substancji. Temperatura (T) w tym równaniu musi być wyrażona w kelwinach. Ponieważ jednak zależność między prężnością pary a temperaturą nie jest liniowa, równanie jest często przestawiane do postaci logarytmicznej, aby uzyskać równanie liniowe:

Dla dowolnej cieczy, jeśli znana jest entalpia parowania i prężność pary w określonej temperaturze, równanie Clausiusa-Clapeyrona pozwala określić prężność pary cieczy w innej temperaturze. Aby to zrobić, równanie liniowe można wyrazić w formacie dwupunktowym. Jeżeli w temperaturze T₁ prężność pary wynosi P₁, a w temperaturze T₂ prężność pary wynosi P₂, odpowiednie równania liniowe są następujące:

Ponieważ stała A jest taka sama, te dwa równania można przegrupować, aby wyizolować ln A, a następnie ustawić je jako równe sobie:

które można łączyć w:

Ten tekst został zaadaptowany z Openstax, Chemia 2e, Sekcja 10.3: Przejścia fazowe.