Definición de ebullición en química

Punto de ebullición

Incluso algunas de las recetas más básicas requieren que hierva agua. Así que la mayoría de la gente está familiarizada con el fenómeno cuando las burbujas estallan violentamente en el agua. Podemos utilizar nuestra comprensión de la ebullición del agua para comprender mejor la definición de ebullición.

La ebullición o el punto de ebullición es la temperatura a la que un líquido se evaporará a través de todo el líquido (no solo en la superficie). Esto ocurre cuando la presión de vapor del líquido es igual a la presión atmosférica.

Las burbujas en el agua están llenas de agua en estado gaseoso, una vez que llegan a la superficie pueden escapar al aire.

Los líquidos se vaporizan continuamente (pasando de un estado líquido a un estado gaseoso) en la superficie del líquido. Pero esto no hace que todo el líquido se evapore porque normalmente la condensación (pasando de un estado gaseoso a un estado líquido) ocurre con la misma rapidez. Si alguna vez ha tomado un vaso de agua y el exterior del vaso está mojado, se debe a esta vaporización y condensación.

A medida que aumenta la temperatura, aumenta la presión de vapor de un líquido. Entonces puede ocurrir más vaporización. Sin embargo, hasta que se produzca la ebullición, esto solo puede ocurrir en la superficie de un líquido. Las burbujas violentas con agua hirviendo son simplemente cuando la presión de vapor en el agua ha alcanzado un punto en el que el agua gaseosa necesita escapar para que forme burbujas hasta que pueda escapar a la atmósfera.

Punto de ebullición y presión

Recuerde que el punto de ebullición de un líquido requiere que la presión de vapor del líquido sea igual a la presión atmosférica. Sin embargo, la presión atmosférica no siempre es la misma. El clima puede cambiar ligeramente la presión atmosférica: un día nublado puede tener una presión atmosférica ligeramente más baja que un día despejado, por lo que el punto de ebullición también puede reducirse ligeramente.

Los mayores cambios en la presión atmosférica provienen de la elevación. Cuanto mayor sea su elevación, menor será la presión atmosférica.

Es importante saber esto porque normalmente establecemos el punto de ebullición para una presión atmosférica. Esta es típicamente la presión atmosférica que encontramos al nivel del mar. Sin embargo, si aumentamos nuestra elevación, la presión atmosférica disminuirá. Dado que el líquido ya no necesita aumentar su presión de vapor tan alto, se requiere una temperatura más baja para alcanzar el punto de ebullición.

Por ejemplo, si fuéramos al punto más alto de la Tierra: el monte. Everest: el agua herviría a 70 grados Celsius. Normalmente el agua hierve a 100 grados Celsius. ¡Entonces la elevación puede cambiar el punto de ebullición del agua en 30 grados!

Punto de ebullición de diferentes elementos

Cada elemento tiene un punto de ebullición. Por ejemplo, el punto de ebullición del oxígeno es de -183 grados Celsius, mientras que el punto de ebullición del carbono es de 4827 grados Celsius. Estas no son temperaturas que podamos obtener fácilmente. Pero es posible hervir estos elementos.

Dado que el punto de ebullición del oxígeno es tan bajo (muy por debajo de 0) sabemos que cualquier oxígeno que encontremos en el mundo ya ha sido hervido y está en estado gaseoso. Por eso el oxígeno de la atmósfera se encuentra en estado gaseoso.

Por otro lado, el punto de ebullición del carbono es extremadamente alto. Es probable que no encontremos carbono gaseoso, ni siquiera lo encontremos en estado líquido, siempre lo encontraremos en estado sólido.

Cuando los elementos se combinan en otros compuestos, el punto de ebullición cambia. No solo agrega los puntos de ebullición de los elementos utilizados para crear ese compuesto. Debe determinarse mediante una fórmula matemática complicada (se debe determinar la presión de vapor del nuevo producto y luego se puede determinar el punto de ebullición) o experimentalmente, observando a qué temperatura hierve.

El punto de ebullición del agua es mucho más alto que el punto de ebullición de los elementos que crean el agua.

Por ejemplo, recuerde que el oxígeno tenía un punto de ebullición de -183 grados Celsius, el hidrógeno también tiene un punto de ebullición muy bajo, -252 grados Celsius. Pero el agua se compone de un oxígeno y dos hidrógenos. Sin embargo, el punto de ebullición del agua es de 100 grados Celsius. Es mucho más alto que el punto de ebullición del oxígeno o el hidrógeno. Esto se debe a que los enlaces entre el hidrógeno y el oxígeno son muy fuertes y, por lo tanto, necesitan más energía (una temperatura más alta) antes de que puedan aumentar la presión de vapor.

Resumen de la lección

El punto de ebullición se refiere a la temperatura cuando la presión de vapor en un líquido es igual a la presión atmosférica. Entonces, la temperatura requerida puede cambiar a medida que cambia la presión atmosférica. Esta temperatura también es diferente para cada elemento o combinación de elementos.

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