Trouton yasası

Trouton yasası çoğu sıvının kaynama noktası sırasındaki buharlaşma entropisinin yaklaşık 85-88 J K⁻¹ mol⁻¹, olduğunu söyler^[1] Bu buharlaşma entropisi, buharlaşma entalpisisinin kaynama sıcaklığına oranıdır. Yasa ismini Frederick Thomas Trouton'dan almıştır.

Matematiksel olarak şu şekilde ifade edilebilir:

\bigtriangleup {\bar {S}}vap=10.5R

R gaz sabitidir.

Trouton yasası pek çok sıvı için geçerlidir; örneğin,Toluen'in buharlaşma entropisi 87.30 J K⁻¹ mol⁻¹, benzenin 89.45 J K⁻¹ mol^-1ve kloroformun 87.92 J K⁻¹ mol⁻¹ olarak hesaplanmıştır. Yasa kaynama noktası bilinen sıvıların, buharlaşma entalpisini hesaplamakta kullanılmaktaydı.

Yasanın bazı istisnaları vardır. Örneğin, su, etanol, formik asit ve hidrojen florür'ün buharlaşma entropileri oldukça farklıdır. XeF₆ 'nın kaynama noktasındaki buharlaşma entropisi olağandan yüksek olup 136.9 J K⁻¹ mol⁻¹dür.^[2] Yasaya uymayan sıvıların ortak özelliği hidrojen bağı gibi moleküller arası bağ bulundurmalarıdır. Su ve etanol kurala nazaran pozitif sapma gösterir; çünkü bu sıvılardaki hidrojen bağları entropinin düşmesine yol açar. Buna karşın, formik asitin buharlaşma entropisi negatif sapma gösterir. Bu durum gaz fazdaki formik asitin düzenli bir yapı oluşturduğunu gösterir; diğer bir deyişle gaz haldeki moleküller dimer yapı gösterir. Negatif sapmanın bir diğer sebebi ise ortaya çıkan gaz entropisidir. Bu entropi gaz fazında rotasyonel olarak oluşan uyarılmış az sayıdaki molekülden kaynaklanır. Özellikle metan gibi küçük moleküllerde oluşan eylemsizlik momenti daha büyük bir rotasyonel sabit B'ye neden olur, bunun yanında tamamen ayrılmış rotasyonel enerji seviyeleri ve Maxwell-Boltzmann dağılımı yoluyla, az sayıda rotasyonel halde moleküller ve düşük rotasyonel entropi oluşur. Trouton yasasının geçerliliği aşağıdaki şekilde arttırılabilir.

Burada,sıcaklık T = 400 K ise orijinal Trouton yasası formülüne ulaşılır.

Başka bir denklem T_kaynama< 2100 K DH_kaynama = 87 T_kaynama− 0.5 J/K şeklindedir.

Kaynakça

^ Compare David Warren Ball. Physical Chemistry. 19 Ağustos 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Aralık 2017. (85 J K⁻¹ mol⁻¹) and Daniel L. Reger; Scott R. Goode; David W. Ball. Chemistry: Principles and Practice. 19 Ağustos 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Aralık 2017. (88 J K⁻¹ mol⁻¹)
^ Encyclopedia of Inorganic Chemistry (2.2editör=R Bruce King bas.). Wiley. 2005. ISBN 978-0-470-86078-6.

Konuyla ilgili yayınlar

Trouton, Frederick (1884). "Moleküler Isı"20 Ağustos 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.. Felsefi Dergi. 18: 54–57. doı:10.1080/14786448408627563.
- Yayın Trouton kuralı
Atkins, Peter (1978). Fiziksel Kimya Oxford University Press ISBN 0-7167-3539-3

[1] Compare David Warren Ball. Physical Chemistry. 19 Ağustos 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Aralık 2017. (85 J K⁻¹ mol⁻¹) and Daniel L. Reger; Scott R. Goode; David W. Ball. Chemistry: Principles and Practice. 19 Ağustos 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Aralık 2017. (88 J K⁻¹ mol⁻¹)

[2] Encyclopedia of Inorganic Chemistry (2.2editör=R Bruce King bas.). Wiley. 2005. ISBN 978-0-470-86078-6.

[1]

[2]