トルートンの規則のソースを表示

{{出典の明記|date=2014年12月}}
'''トルートンの規則'''（トルートンのきそく、{{Lang-en-short|Trouton's rule}}）とは[[液体]]の[[蒸発熱]]と[[沸点]]の間に成り立つ[[法則]]のことである。[[1884年]]、[[アイルランド]]の[[物理学者]]である{{仮リンク|フレデリック・トーマス・トルートン|en|Frederick Thomas Trouton}}が発見した<ref>[[#Reference-Kotobank-トルートンの規則|ブリタニカ百科事典]]</ref><ref>[[#Reference-Kotobank-トルートンの通則|日本大百科全書]]</ref><ref>{{Cite journal|last=Trouton|first=Frederick|date=1884-07|title=IV. On molecular latent heat|url=https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/14786448408627563|journal=The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science|volume=18|issue=110|pages=54–57|language=en|doi=10.1080/14786448408627563|issn=1941-5982}}</ref>。

液体の蒸発熱（{{val|1|ul=mol}} 当たりの蒸発[[エンタルピー]]）{{math|&Delta;<sub>vap</sub>''H''}}、沸点を[[絶対温度]]で表した値 {{math|''T''<sub>boiling</sub>}} とすると、{{math|&Delta;<sub>vap</sub>''H'' / ''T''<sub>boiling</sub> &asymp; {{val|88|u=[[ジュール|J]]/([[モル|mol]]&middot;[[ケルビン|K]]}})}} となるというものである<ref>[[#Reference-Kotobank-トルートンの法則|世界大百科事典]]</ref>。

沸点においては[[気相]]と[[液相]]が[[相平衡|平衡]]にあるから、{{val|1|u=mol}} 当たりの蒸発[[ギブズエネルギー]] {{math|&Delta;<sub>vap</sub>''G''}} は 0 である。すなわち、{{val|1|u=mol}} 当たりの蒸発[[エントロピー]]を {{math|&Delta;''S''<sub>vap</sub>}} とすると、ギブズエネルギーの定義 {{math|''G'' {{=}} ''H'' &minus; ''TS''}} より、
:<math>\frac{\Delta_\textrm{vap} G}{T_\textrm{boiling}}=\frac{\Delta_\textrm{vap} H}{T_\textrm{boiling}}-\Delta_\textrm{vap} S=0</math>
であるから、トルートンの規則は液体の種類によらず蒸発モルエントロピーが {{val|88|u=J/(mol&middot;K)}} と一定の値を示すことを意味している。

しかし、[[水]]や低分子量の[[アルコール]]、[[カルボン酸]]などのように強く[[水素結合]]している液体ではそれによって秩序だった構造が存在するため液体のエントロピーが低く、そのような秩序がない気相への[[相転移]]には余分にエントロピーの増加が必要となる。また[[メタン]]のように[[慣性モーメント]]の小さい分子では回転運動のエネルギー準位の間隔が広いために[[気体]]のエントロピーが低く、気相への相転移のエントロピーの増加は普通の液体に比べて少なくてよい。このような種類の液体はトルートンの規則が成立しない例外となる。

== 脚注 ==
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<!-- == 関連項目 ==

== 参考文献 ==
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== 外部リンク ==
* {{kotobank|2=[[ブリタニカ百科事典|ブリタニカ国際大百科事典]] 小項目事典}}
* {{kotobank|トルートンの法則|2=[[世界大百科事典]] 第2版}}
* {{kotobank|トルートンの通則|2=[[日本大百科全書]](ニッポニカ)}}

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{{DEFAULTSORT:とるうとんのきそく}}
[[Category:物理化学]]
[[Category:化学の理論]]
[[Category:物理学のエポニム]]