El punto de ebullición es la temperatura a la que un líquido se transforma en gas. La definición química-física del punto de ebullición es la temperatura a la que la presión de vapor de la sustancia es igual a la presión que el medio alrededor ejerce sobre el líquido.
El punto de ebullición normal es el punto de ebullición a la presión atmosférica estándar de 1 atm/ 760 mmHg.
Características del punto de ebullición
- Depende de la presión: a menor presión el punto de ebullición es más bajo, y viceversa. Por ejemplo, en las ollas de presión, donde se puede alcanzar hasta 1 bar/15 psi de presión, el punto de ebullición del agua es 121 ºC, mientras a 0,05 bar el punto de ebullición del agua es de 32,88ºC.
- Depende de la altura: a mayor altura el punto de ebullición disminuye, en parte debido a la disminución de la presión atmosférica. Por ejemplo, a nivel del mar el punto de ebullición del agua es de 100ºC, mientras que en Ciudad de México a una altura de 2 250 m está entre 94 y 95ºC.
- Propiedad física intensiva: el punto de ebullición no depende de la cantidad de materia, 1 litro de agua tiene el mismo punto de ebullición que 100 litros, en las mismas condiciones de presión.
- Las impurezas en la sustancia aumentan el punto de ebullición: por ejemplo, si añadimos 58 gramos de sal a 1 litro de agua, el punto de ebullición se eleva 0,5 ºC.
Tabla de punto de ebullición de diferentes sustancias (1 atm)
| Sustancia | kelvin (K) | Grados Celsius (ºC) |
|---|---|---|
| Acetona (propanona) | 329,15 | 56 |
| Agua | 373,15 | 100 |
| Alcohol etílico | 351 | 78 |
| Antimonio | 1713 | 1 440 |
| Azufre | 717,75 | 444,60 |
| Cloroformo | 334 | 61 |
| Cobre | 1460 | 1187 |
| Helio | 4,216 | -268,93 |
| Hidrógeno | 20,26 | -252,89 |
| Hierro | 3 135,15 | 2 862 |
| Mercurio | 630 | 357 |
| Nitrógeno | 77,34 |
-195,8 |
| Oro | 3 129 | 2 856 |
| Oxígeno | 90,18 | -183 |
| Plata | 2 435 | 2 162 |
| Plomo | 2 023 | 1 750 |
| Tolueno | 383,75 | 110,6 |
Ejemplos de punto de ebullición en la vida cotidiana
Destilación
La destilación es un proceso de separación física que se basa en las diferencias en los puntos de ebullición de las sustancias. A la mezcla de sustancias se le aumenta la temperatura y se va recolectando el vapor o gas a una temperatura determinada, correspondiente al punto de ebullición. Esta técnica se aplica en:
- Obtención de la gasolina y otros derivados del petróleo.
- Producción de alcohol a partir de vino u otras frutas fermentadas.
- Purificación de agua para eliminar impurezas.
Ollas de presión
Las ollas de presión cuentan con un dispositivo que regula la salida del vapor de agua cuando se está cocinando, aumentando la presión en el interior de la olla, por lo que el punto de ebullición del agua aumenta. Este aumento de temperatura acelera el proceso de cocción, por lo que en menor tiempo los alimentos están mejor cocinados.
Punto de ebullición y punto de fusión
El punto de ebullición y el punto de fusión son ambos temperaturas en las que se produce un cambio de fase de la sustancia:
- punto de ebullición: de liquido a gas;
- punto de fusión: de sólido a líquido.
Por ejemplo, a 78 ºC el alcohol etílico o etanol (CH3CH2OH) pasa de liquido a gas, mientras a -114 ºC pasa de líquido a sólido.
Vea también Estados de agregación de la materia.
Referencias
Lide, D.R. ed. CRC Handbook of Chemistry and Physics. Internet version 2005, http://www.hbcpnetbase.com. CRC Press, Boca Ratón, Florida.
Sears, F., Zemansky, M., Young, H,D., Freedman, R.A. (2009) Física Universitaria volumen 1, 12a edición. Pearson Educación, México.