Punto de ebullición

El punto de ebullición permite conocer a qué punto un líquido se transforma en vapor. Explicamos qué es el punto de ebullición, cómo se calcula, ejemplos, características, relaciones con otros conceptos y más.

¿Qué es el punto de ebullición?

El punto de ebullición corresponde con la temperatura en la que la presión de vapor de un líquido alcanza la del entorno en la que está, es decir, es la temperatura en donde el líquido cambia de fase para pasar a un estado gaseoso.

Para llegar al punto de ebullición es necesario que se inyecte calor al líquido, respecto al cual las partículas se van a ver agitadas, con más movimiento y un incremento en su entropía o a desordenar el sistema, esto según las partículas que se sitúan en torno a la superficie vayan rompiendo con la tensión superficial, para finalmente, escapar convertidas en vapor.

Anuncios patrocinados por Google AdSense:

Cada sustancia cuenta con un punto de ebullición diferente, pues es un valor que depende de la masa molecular, al igual que de las fuerzas que apliquen entre las moléculas, como por ejemplo los enlaces covalentes, puentes de hidrógeno, entre otras variables.

Respecto a la velocidad a la que se logra alcanzar el punto de ebullición, depende de variables como la presión, pues entre más alta la presión, más rápido es el proceso, entre otros factores más. Finalmente, el punto de ebullición no es más que el tope máximo en el que la temperatura no va a conseguir aumentar más, ya que el líquido que se calienta se convertiría en su totalidad en vapor en algún punto.

Punto de ebullición

Anuncios patrocinados por Google AdSense:

¿Cómo se calcula el punto de ebullición?

La fórmula para el cálculo del punto de ebullición de la materia se representa con la fórmula de Clausius-Clapeyron, la cual es:

T= ([R ln(P0) / ΔHvap ] + [1/T0])-1

  • TB corresponde al punto de ebullición normal que se expresa en grados Kelvin
  • R es la constante de los gases, la cual es 8.314 J.K-1.mol-1
  • P0 es la presión de vapor que se expresa en atmósferas
  • ΔHvap es la entalpía de vaporización que se expresa en J/mol
  • T0 es la temperatura en grados Kelvin a la que se mide la presión de vapor
  • ln es el logaritmo natural

Ejemplos del punto de ebullición

Si las condiciones de presión son normales, es decir, 1 atm, una parte de los puntos de ebullición que se conocen y se han registrado, son:

  • Agua: 100 °C
  • Berilio: 2471 °C
  • Silicio: 3265 °C
  • Boro: 4000 °C
  • Molibdeno: 4639 °C
  • Osmio: 5012 °C
  • Carbono: 3825 °C
  • Helio: -268,9 °C
  • Hidrógeno: -252,8 °C
  • Calcio: 1484 °C
  • Wolframio: 5555 °C
  • Neón: -246°C
  • Nitrógeno: -196 °C
  • Flúor: -188 °C
  • Argón: -186 °C
  • Oxígeno: -183 °C
  • Kryptón: -153 °C
  • Xenón: -108 °C
  • Radón: -62 °C
  • Cloro: -35 °C
  • Bromo: 59 °C
  • Iodo: 184 °C
  • Fósforo: 280 °C
  • Ástato: 337 °C
  • Mercurio: 357 °C
  • Azufre: 445 °C
  • Arsénico: 613 °C
  • Francio: 677 °C
  • Cesio: 678 °C

Características del punto de ebullición

Ebullición y evaporación – El punto de ebullición de un líquido no es igual al punto de evaporación. En el caso de la evaporación lo que ocurre es una eliminación del vapor en la superficie. En la ebullición hay una agitación térmica mayor y el vapor proviene de todo el líquido, una de las razones por las que se observan burbujas.

Agua – Es el líquido que se usa como referente para el cálculo del punto de ebullición de otras sustancias. Es la medida de referencia estándar.

Le puede interesar: Estados del agua

Denominaciones – El punto de ebullición también se conoce como punto de ebullición atmosférico o punto de ebullición a presión atmosférica.

Cambio de fase – El punto de ebullición estima la energía que se precisa para que una cantidad de una sustancia líquida se convierta en gas a una presión dada.

Relaciones – Es una estimación que depende de la masa molecular y de las fuerzas intermoleculares de la sustancia en sí.

Relación entre el punto de ebullición normal y la presión de vapor de los líquidos

Entre más alta sea la presión de vapor de un líquido a una cierta temperatura, va a ser menor el punto de ebullición normal o a una presión atmosférica.

Relación entre el punto de ebullición normal y la presión de vapor de los líquidos

De acuerdo con la imagen anterior sobre la presión de vapor, representando las presiones de vapor ante las temperaturas para distintos líquidos, se nota que los líquidos a presiones de vapor que son más altas, presentan más bajos normales hirviendo.

Un ejemplo de lo anterior es el cloruro de metilo, el cual tiene una presión de vapor mayor respecto a los líquidos del gráfico. Igualmente, tiene más bajo normal hirviendo en -24,2°C, para lo cual, la curva de presión del vapor de cloruro de metilo (o la línea azul) termina por cruzar con la línea de presión horizontal que se da a una atmósfera de presión de vapor absoluto.

Relación del punto de ebullición y el punto de fusión

Por lo general se usa el agua como referencia estándar para medir tanto el punto de ebullición como el punto de fusión. A grandes rasgos, si la presión es normal, el punto de ebullición del agua es de 100°C y el de fusión es de 0°C. Estos valores pueden variar bastante, por ejemplo, si hay otros elementos que se han disuelto en el agua, tanto sólidas como líquidas, donde un ejemplo claro de ello es el agua de mar, la cual es risa en sales.

Por otro lado, la presión impacta en ambas medidas. Por ejemplo, a 1 atm el punto de ebullición del agua es de 100°C, pero cuando se traslada a 0,06 atm, la ebullición del agua se da a 0°C.

Relación del punto de ebullición y la temperatura

El punto de ebullición está asociado con la presión que se da en su superficie, al igual que la presión del vapor saturado. En el transcurso del punto de ebullición, la presión se va a mantener idéntica. En los casos en que hay una modificación de la presión externa para la superficie del líquido en cuestión, el punto de ebullición inicial también cambia, lo que en consecuencia hace que a su vez provoca una modificación en la temperatura mínima necesaria para que se produzca vapor del líquido.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *