Conţinut
Punctele de fierbere a substanțelor variază în funcție de structura lor la nivel molecular. Toți erau familiarizați cu punctul de fierbere a apei la presiune standard - 100 grade Celsius sau 212 grade Fahrenheit. Multe dintre substanțele despre care vă gândiți ca gaze sunt totuși gaze, deoarece punctele lor de fierbere sunt mult sub temperatura camerei. Chiar și unele substanțe care sunt lichide la temperatura camerei, precum etanolul, au puncte de fierbere mai mici decât apa.
Atmosfera
Azotul (N2), dioxidul de carbon, oxigenul (O2), heliul, clorul (Cl2) și hidrogenul sunt toate exemple familiare de substanțe care fierb la temperaturi mult mai scăzute decât apa. Heliul lichid are cel mai mic punct de fierbere dintre toate - aproximativ -452 grade Fahrenheit, doar 4,2 grade Celsius peste zero absolut. Deși aceste substanțe sunt numite gaze, este important să ne amintim că nicio substanță nu poate fi definită ca „gaz” sau „lichid” decât la o temperatură specifică. Lichidul, solidul și gazele sunt toate stări diferite ale materiei și o substanță poate să locuiască în oricare dintre aceste trei stări, în funcție de temperatură și presiune.
Hidrocarburi nonpolare
Apa are un moment dipol, ceea ce înseamnă polar, deoarece aceasta este slabă sarcină negativă parțială pe oxigen și slabă încărcare parțială pozitivă pe hidrogeni. Cu toate acestea, compușii hidrocarburi precum cei găsiți în benzină sunt nepolari. Interacțiunile numite forțe de dispersie londoneze țin molecule nepolare împreună în faza solidă sau lichidă; aceste forțe londoneze devin mai puternice pe măsură ce mărimea moleculelor crește. În consecință, multe molecule nepolare mai mici precum componentele benzinei se fierb la o temperatură mai mică decât apa, deoarece interacțiunile intermoleculare sunt mai slabe.
alcooli
La fel ca moleculele de apă, alcoolii sunt polari și pot forma, de asemenea, un tip special de legătură numită legătură de hidrogen. Moleculele de apă pot însă forma două legături de hidrogen, în timp ce un alcool nu poate forma decât una. Alcoolii tind să aibă un punct de fierbere mai mare decât hidrocarburile de aceeași dimensiune, dar un punct de fierbere mai mic decât apa. Așa faceți lichior ca whisky-ul: prin distilare pentru a crește conținutul de etanol.
Alte molecule
Multe alte molecule au puncte de fierbere mai mici decât apa. Un exemplu notabil este o clasă de molecule numite eter, care au un oxigen legat la doi atomi de carbon; sunt ușor polare, dar nu la fel de polare ca apa sau alcoolii și nu pot forma legături de hidrogen, astfel încât acestea au în mod obișnuit puncte de fierbere mai mici. Un alt exemplu este amoniacul, care este de obicei vândut dizolvat în apă. Se fierbe sub 0 grade Celsius și la temperatura camerei se găsește ca un gaz, deși unul care se dizolvă ușor.