La ebullición es el proceso físico por el que las moléculas en estado líquido alcanzan un punto de temperatura que las vuelve gaseosas en forma espontánea.
La ebullición es el proceso opuesto a la condensación y es natural en la medida en que la secuencia de estados en los que la materia puede aparecer tiene ordenados al líquido y al gaseoso en forma consecutiva.
La explicación fundamental del proceso tiene que ver con que en el estado líquido, las moléculas se mueven constantemente y están unidas entre sí por fuerzas de atracción. Así, cuando se aumenta la temperatura de un líquido al suministrarle calor, el movimiento de sus moléculas aumenta hasta que, si se sigue aplicando calor, llega un punto (punto de ebullición) en el que este movimiento es el suficiente para provocar que las partículas del líquido se separen y pasen a la fase vapor. Una vez que la temperatura del líquido alcanza el punto de ebullición, si se sigue aplicando calor, la temperatura no aumenta, pues la energía que aporta el calor se emplea en el cambio de fase líquido-gas y no en aumentar la temperatura del líquido.
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Temperatura de ebullición
La temperatura de ebullición o punto de ebullición es la temperatura a la que la presión de vapor de un líquido se iguala a la presión que rodea al líquido.
El punto de ebullición es una propiedad característica de cada elemento y compuesto químico (incluso sirve como una referencia para identificarlos). Por otra parte, esta propiedad depende de la presión, es decir, el punto de ebullición de un líquido a una determinada presión no es el mismo que a otra presión distinta de la anterior. Por esta razón, la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) definió el punto de ebullición normal, que es el punto de ebullición, pero a la presión de 1bar. Existen puntos de ebullición por debajo del 0 °C. Por ejemplo: el helio tiene un punto de ebullición de -269°C a 1bar de presión.
Diferencia entre ebullición y evaporación
En muchas ocasiones suele usarse el concepto de ebullición en forma similar al de evaporación, pues ambos se refieren al paso de una sustancia del estado líquido al gaseoso.
Sin embargo, la evaporación es un proceso que ocurre de manera lenta y gradual. Puede ocurrir a cualquier temperatura, pues se genera en la superficie de un líquido, al tiempo que la ebullición tiene que ver con el cambio de estado de toda la masa del líquido, y por eso se relaciona directamente con un punto exacto de temperatura: todas las partículas del líquido tienen la suficiente energía para pasar a la fase gaseosa.
Ciclo del agua
El agua de los océanos se evapora y forma vapor de agua, que se incorpora a la atmósfera subiendo y formando las nubes, que luego se enfrían, condensan y producen gotas que caen a la tierra en forma de nieve, lluvia o granizo.
Ejemplos de ebullición
Algunos ejemplos de puntos de ebullición de distintos elementos y compuestos químicos son:
- Punto de ebullición del agua: 100 ºC.
- Punto de ebullición de la plata: 2262 ºC.
- Punto de ebullición del neón: -246 ºC.
- Punto de ebullición del nitrógeno: -196 ºC.
- Punto de ebullición del helio: -269 ºC.
- Punto de ebullición del cesio: 671 ºC.
- Punto de ebullición del titanio: 3287 ºC.
- Punto de ebullición del manganeso: 2061 ºC.
- Punto de ebullición del bromo: 59 ºC.
- Punto de ebullición del aluminio: 2467 ºC.
- Punto de ebullición del carbono: 4827 ºC.
- Punto de ebullición del boro: 3927 ºC.
- Punto de ebullición del cobalto: 2870 ºC.
- Punto de ebullición del alcohol (etanol): 78 ºC.
- Punto de ebullición del oro: 2807 ºC.
- Punto de ebullición del fósforo: 280 ºC.
- Punto de ebullición del xenón, -108 °C.
- Punto de ebullición del germanio: 2830 ºC.
- Punto de ebullición del calcio: 1484 ºC.
- Punto de ebullición del níquel: 2457 ºC.
- Punto de ebullición del kriptón: -153 ºC.
- Punto de ebullición del wolframio: 5930 ºC.
- Punto de ebullición del cobre: 2567 ºC.
- Punto de ebullición del hierro: 2750 ºC.
- Punto de ebullición del arsénico: 817 ºC.
- Punto de ebullición del mercurio: 357 ºC.
- Punto de ebullición del renio: 5596 ºC.
- Punto de ebullición del azufre: 445 ºC.
- Punto de ebullición del plomo: 1740 ºC.
- Punto de ebullición del francio: 677 ºC.
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