Concepto de
Punto de ebullición

¿Qué es el punto de ebullición?

El punto de ebullición es la temperatura en la cual la presión de vapor de un líquido alcanza la del medio en que se encuentra, o en otras palabras, la temperatura en la cual un líquido abandona su estado y pasa al estado gaseoso (vapor).

Este punto se alcanza al inyectar calor al sistema físico del líquido, cuyas partículas se agitan más rápidamente y registran un aumento considerable de la entropía (tendencia al desorden del sistema), a medida que las partículas ubicadas cerca de la superficie rompen la tensión superficial y escapan, convertidas en vapor.

Distintas sustancias tienen distintos puntos de ebullición, ya que esto depende de la masa molecular de la sustancia y del tipo de fuerzas intermoleculares que presente: enlaces covalentes (polares o no polares) o puentes de hidrógeno, entre otros.

La rapidez con que se alcanza este punto depende, además, de factores como la presión, ya que ante mayores presiones se acelera el proceso. Por otro lado, el punto de ebullición representa un tope máximo, ya que la temperatura no puede aumentar más allá de él, dado que no habría ya más líquido que calentar.

¿Cómo se calcula?

La fórmula para calcular el punto de ebullición de las sustancias es la fórmula de Clausius-Clapeyron, que reza así:

TB = ([R ln(P0) / ΔHvap ] + [1/T0])-1

Y en donde TB es el punto de ebullición normal expresado en grados Kelvin, R es la constante de los gases equivalente a 8.314 J.K-1.mol-1, P0 es la presión de vapor expresada en atmósferas, ΔHvap es la entalpía de vaporización expresada en J/mol, T0 es la temperatura en grados Kelvin a la que se mide la presión de vapor y ln es el logaritmo natural.

Ejemplos

Algunos puntos de ebullición registrados y conocidos en condiciones normales de presión (1 atm) son los siguientes:

  • Agua: 100 °C
  • Helio: -268,9 °C
  • Hidrógeno: -252,8 °C
  • Calcio: 1484 °C
  • Berilio: 2471 °C
  • Silicio: 3265 °C
  • Carbono: 3825 °C
  • Boro: 4000 °C
  • Molibdeno: 4639 °C
  • Osmio: 5012 °C
  • Wolframio: 5555 °C

Punto de fusión

El punto de fusión es, similarmente, la temperatura máxima que alcanza una sustancia en estado sólido antes de pasar al estado líquido. Opera de manera similar a la ebullición: el sistema gana calor hasta que el espacio compacto de la estructura sólida es muy pequeño para contener el movimiento de las partículas, que se mantienen unidas pero ahora con una laxitud y fluidez única de los líquidos.

Este punto se ve también afectado por la presión a la que se encuentre el sistema. Es lo que ocurre, por ejemplo, al derretir hielo.

Punto de congelación

El punto de congelación es el contrario del punto de fusión, es decir, la temperatura a la cual un líquido se contrae, pierde movimiento molecular y adquiere una estructura más rígida, resistente a la deformación y con memoria de forma, única de las sustancias en estado sólido. Si la fusión exige inyectar energía calórica al sistema, la congelación requiere retirar energía calórica (enfriar).

De nuevo, ha de tenerse en cuenta la presión a la que se encuentre la sustancia. Es lo que ocurre al congelar agua y obtener hielo, por ejemplo.

Punto de fusión y ebullición del agua

El agua se emplea a menudo como estándar a la hora de medir los puntos de fusión y ebullición de las sustancias. Y en líneas generales, a una presión normal, su punto de ebullición es de 100 °C y el de fusión de 0 °C (en el caso del hielo). Esto puede variar mucho, no obstante, en los casos en que el agua tenga otras sustancias disueltas en ella, líquidas o sólidas, como ocurre con el agua del mar, rica en sales, lo cual modifica sus propiedades físicas y químicas.

El impacto de la presión es también muy notorio. Se sabe que a 1 atm el punto de ebullición del agua es 100 °C, pero llevándola a 0,06 atmósferas nos sorprendería notar que la ebullición se produzca a los 0 °C (en lugar de su congelamiento).

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Enciclopedia de Conceptos (2018). "Punto de ebullición". Recuperado de: http://concepto.de/punto-de-ebullicion/


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Citado APA: (A. 2018,02. Concepto de Punto de ebullición. Equipo de Redacción de Concepto.de. Obtenido 2018,02, de http://concepto.de/punto-de-ebullicion/)

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Citado Enciclopédico: Equipo de Redacción de Concepto.de, 2018,02. Concepto de Punto de ebullición. Editorial Concepto.de (Enciclopedia online). Argentina.