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Los puntos de ebullición de las sustancias varían según su estructura a nivel molecular. Todos estábamos familiarizados con el punto de ebullición del agua a presión estándar: 100 grados Celsius o 212 grados Fahrenheit. Sin embargo, muchas de las sustancias que usted considera gases son solo gases porque sus puntos de ebullición están muy por debajo de la temperatura ambiente. Incluso algunas sustancias que son líquidas a temperatura ambiente, como el etanol, tienen puntos de ebullición más bajos que el agua.
Atmósfera
Nitrógeno (N2), dióxido de carbono, oxígeno (O2), helio, cloro (Cl2) e hidrógeno son ejemplos familiares de sustancias que hierven a temperaturas mucho más bajas que el agua. El helio líquido tiene el punto de ebullición más bajo de todos: aproximadamente -452 grados Fahrenheit, solo 4.2 grados Celsius por encima del cero absoluto. Aunque estas sustancias se denominan gases, es importante recordar que ninguna sustancia puede definirse como un "gas" o un "líquido", excepto a una temperatura específica. Líquido, sólido y gaseoso son todos estados de materia diferentes, y una sustancia puede habitar cualquiera de estos tres estados, dependiendo de la temperatura y la presión.
Hidrocarburos No Polares
El agua tiene un momento dipolar, lo que significa que es polar porque hay una carga negativa parcial débil en el oxígeno y una carga positiva parcial débil en los hidrógenos. Sin embargo, los compuestos de hidrocarburos como los que se encuentran en la gasolina son no polares. Las interacciones llamadas fuerzas de dispersión de Londres mantienen unidas las moléculas no polares en la fase sólida o líquida; Estas fuerzas de Londres se fortalecen a medida que aumenta el tamaño de las moléculas. En consecuencia, muchas moléculas no polares más pequeñas, como los componentes de la gasolina, hierven a una temperatura más baja que el agua porque las interacciones intermoleculares son más débiles.
Alcoholes
Al igual que las moléculas de agua, los alcoholes son polares y también pueden formar un tipo especial de enlace llamado enlace de hidrógeno. Sin embargo, las moléculas de agua pueden formar dos enlaces de hidrógeno, mientras que un alcohol solo puede formar uno. Los alcoholes tienden a tener un punto de ebullición más alto que los hidrocarburos del mismo tamaño pero un punto de ebullición más bajo que el agua. Así es como se hace licor como el whisky: a través de la destilación para aumentar el contenido de etanol.
Otras moléculas
Muchas otras moléculas tienen puntos de ebullición más bajos que el agua. Un ejemplo notable es una clase de moléculas llamadas éteres, que tienen un oxígeno unido a dos carbonos; son ligeramente polares pero no tan polares como el agua o los alcoholes y no pueden formar enlaces de hidrógeno, por lo que generalmente tienen puntos de ebullición más bajos. Otro ejemplo es el amoniaco, que generalmente se vende disuelto en agua. Se hierve por debajo de 0 grados Celsius y a temperatura ambiente se encuentra como un gas, aunque uno que se disuelve fácilmente.