気化熱とは何ですか？

Question

気化熱とは何ですか？

Answer 1

蒸発熱（じょうはつねつ）または気化熱（きかねつ）とは、一定量の物質を気体に変化させるために必要なエネルギーのことである。蒸発熱の測定は沸点においてなされるが、通常は 298K (25℃) での値に補正された値が用いられる(補正による変化は測定誤差以下なので無視できる)。単位は kcal/mol が用いられてきたが、最近では kJ/mol との表記が主流である。

気体を液体に変化させるときの液化熱（えきかねつ）は、蒸発熱と絶対値が等しく、符号が逆になる。蒸発熱は物質に吸収される熱を表していて正、液化熱は物質が放出する熱であるので負の値をとる。

蒸発熱は液体に働く分子間力に打ち勝つためのエネルギーであると解釈される。たとえばヘリウムの蒸発熱が 0.0845 kJ/mol と極端に低いのは、ヘリウム原子間に働くファンデルワールス力が非常に小さいためである。反対に水分子の間には水素結合が働いているため、蒸発熱は 40.8 kJ/mol と大きく、水を 0℃から 100℃まで加熱するときの熱容量(7.53 kJ/mol)のおよそ5倍の値となる。なお、蒸発熱を分子間力の測定に用いる場合は注意が必要である。なぜなら分子間力は気相の物質にも働くため、実際よりも小さな値が測定されることになるからである。特に金属の気体は共有結合の状態で存在しているため、分子間力の測定には原子化熱を測定する必要がある。