標準生成エンタルピーと蒸発エンタルピーの関係について – Shinshu Univ., Physical Chemistry Lab., Adsorption Group

標準モル生成エンタルピーΔ_fH° の表(教科書 p.836)には、25 °C で存在しうる複数の相の値が書いてあります。

例えば水については

物質	化学式	Δ_fH° / kJ mol⁻¹
水	H₂O(g)	−241.8
	H₂O(l)	−285.8

両者の差 44.0 kJ mol⁻¹ は、液体から気体への相転移時のエンタルピー変化、すなわちモル蒸発エンタルピーΔ_vapH°に相当しています。

H₂O(l) → H₂O(g)

(符号に注意。上式において新しい方から古い方を引く。(−241.8)−(−285.8) = 44.0)

Δ_vapH° = Δ_fH°(H₂O, g) − Δ_fH°(H₂O, l) = 44.0 kJ mol⁻¹

液体のほうがより結合が強いために低い Δ_fH° を持ち、結合を切って気体にするためには 1 mol あたり 44.0 kJ のエネルギー(熱)を与えてやらなくてはならない、と理解すればよいです。

ただし、これは 25 °C での蒸発に対応する値なので、少し注意が必要です。
1 気圧での水の相転移は 100°C で生じ、この時の　Δ_vapH° は 25 °C での値とは異なります。 ¹⁾水の 25 °C での蒸発は、全圧が 1 気圧という条件で、水の分圧(水蒸気圧)が飽和蒸気圧以下の場合に限り可能。

100 °C での蒸発エンタルピーを求めるためには、25 °C → 100°C のエンタルピー変化 ΔH を、定圧熱容量 C_P を使って気体、液体それぞれで求めてやります。

C_P は気体と液体で異なり(液体のほうが大きい)、100 °C での蒸発は 25 °C に比べ、少し小さいエネルギーで済みます。(25 °C で水を蒸発させるには、100 °C のときより大きなエネルギーが必要、といった方がよいかも)

以下に数値の関係を示します。

25 °C		25 °C		100 °C
H₂(g, 25 °C) + (1/2)O₂(g, 25 °C)	→ $\Delta_{\rm f}H^\circ(\rm H_2O, g)$ = −241.8 kJ mol⁻¹	H₂O(g, 25 °C)	→ $\displaystyle \int_{\rm 25\,^\circ C}^{\rm 100\,^\circ C} C_P(\rm H_2O, g)\,{\rm d}T$ = 2.5 kJ mol⁻¹	H₂O(g, 100 °C)
		↑ $\Delta_{\rm vap} H^\circ (\rm 25\,^\circ C)$ = 44.0 kJ mol⁻¹		↑ $\Delta_{\rm vap} H^\circ (\rm 100\,^\circ C)$ = 40.7 kJ mol⁻¹
	→ $\Delta_{\rm f}H^\circ(\rm H_2O, l)$ = −285.8 kJ mol⁻¹	H₂O(l, 25 °C)	→ $\displaystyle \int_{\rm 25\,^\circ C}^{\rm 100\,^\circ C} C_P(\rm H_2O, l)\,{\rm d}T$ = 5.8 kJ mol⁻¹	H₂O(l, 100 °C)

脚注[+]

↑1	水の 25 °C での蒸発は、全圧が 1 気圧という条件で、水の分圧(水蒸気圧)が飽和蒸気圧以下の場合に限り可能。