Sublimatiewarmte

Sublimatiewarmte, ook wel de enthalpie van sublimatie genoemd, is de hoeveelheid warmte die nodig is om één mol van een vaste stof direct in gas-vorm te veranderen bij een gegeven temperatuur en druk, meestal bij 298 kelvin en 1 bar. Deze standaardenthalpie van sublimatie wordt aangeduid met ΔH_sub° en geldt voor stoffen die onder deze omstandigheden sublimeren.

De sublimatie-enthalpie is de som van de enthalpie van fusie en de enthalpie van verdamping: ΔH_sub = ΔH_fus + ΔH_vap. Het proces vereist energie om het kristallijne rooster te breken en vervolgens de moleculen in de dampfase te vormen, waardoor ΔH_sub altijd positief is.

Meet- en schatmethoden: Experimentele bepaling kan plaatsvinden met calorimetrie of via combinatie van bekende waarden voor ΔH_fus en ΔH_vap, of via afleiden uit dampspanningsgegevens met de Clausius–Clapeyron-relatie. In databanken wordt ΔH_sub vaak gerapporteerd als molar warmte bij 298 K (kJ/mol). Voor stoffen die bij kamertemperatuur en normale druk sublimeren, kan ΔH_sub aanzienlijk zijn of, indien mogelijk, uit sublimeringskrommen worden afgeleid.

Voorbeelden en toepassingen: Kooldioxide sublimerende bij 1 bar, waardoor droogijs bij kamertemperatuur direct van vaste naar gasvorm overgaat. Ook jood en naftaleen vertonen duidelijke sublimatie; camphor is een andere bekend voorbeeld. Sublimatie is belangrijk bij kristalgroei en zuiveringstechnieken waarbij vaste stoffen langs directe gasfase worden gescheiden.

Fasendiagramcontext: Sublimatie ligt op de grens tussen vast en damp in het fasendiagram. Bij drukken onder de triplepoint-druk verloopt verhogen van de temperatuur via de vaste–damp-overgang zonder smelten. ΔH_sub kan met temperatuur variëren; de standaardwaarde is daarom specifiek voor 298 K.