Punto de ebullición

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Puntos de fusión en azul y puntos de ebullición en rosa de los primeros ocho ácidos carboxílicos (en °C).
Animación de la ebullición del agua.

La definición formal de punto de ebullición es aquella temperatura en la cual la presión de vapor del líquido iguala a la presión de vapor del medio en el que se encuentra.[1] Coloquialmente, se dice que es la temperatura a la cual la materia cambia del estado líquido al estado gaseoso.

La temperatura de una sustancia o cuerpo depende de la energía cinética media de las moléculas. A temperaturas inferiores al punto de ebullición, sólo una pequeña fracción de las moléculas en la superficie tiene energía suficiente para romper la tensión superficial y escapar. Este incremento de energía constituye un intercambio de calor que da lugar al aumento de la entropía del sistema (tendencia al desorden de las partículas que componen su cuerpo).

El punto de ebullición depende de la masa molecular de la sustancia y del tipo de las fuerzas intermoleculares de esta sustancia. Para ello se debe determinar si la sustancia es covalente polar, covalente no polar, y determinar el tipo de enlaces (dipolo permanente - dipolo inducido o puentes de hidrógeno).

El punto de ebullición no puede elevarse en forma indefinida. Conforme se aumenta la presión, la densidad de la fase gaseosa aumenta hasta que, finalmente, se vuelve indistinguible de la fase líquida con la que está en equilibrio; ésta es la temperatura crítica, por encima de la cual no existe una fase líquida clara. El helio tiene el punto normal de ebullición más bajo (−268,9 °C) de los correspondientes a cualquier sustancia, y el carburo de tungsteno, uno de los más altos (5555 °C).

Cálculo del punto de ebullición[editar]

El punto de ebullición normal puede ser calculado mediante la fórmula de Clausius-Clapeyron:

T_B = \Bigg(\frac{\,R\,\ln(P_0)}{\Delta H_{vap}}+\frac{1}{T_0}\Bigg)^{-1}

donde:  
T_B = es el punto de ebullición normal en Kelvin
R = es la constante de los gases, 8.314 J · K−1 · mol−1
P_0 = es la presión de vapor a la temperatura dada, atm
\Delta H_{vap} = es la entalpía de vaporización, J/mol
T_0 = la temperatura a la que se mide la presión de vapor, K
\ln = es el logaritmo natural

Punto de ebullición estándar[editar]

En las tablas termodinámicas de productos químicos, no se indica todo el diagrama de fase, sólo la temperatura de ebullición en el estado estándar, es decir, con una presión de una atmósfera (1013,25 hPa). Este punto de ebullición se denomina punto de ebullición normal y la temperatura temperatura de ebullición normal. El término punto de ebullición se utiliza a menudo para referirse al punto de ebullición normal.

La siguiente tabla muestra las temperaturas de ebullición[2] en el estado estándar (1 atm) en °C:

H
-252,8
He
-268,9
Li
1342
Be
2471
B
4000
C
3825
N
-195,8
O
-183
F
-188,1
Ne
-246,1
Na
882,9
Mg
1090
Al
2519
Si
3265
P
280,5
S
444,6
Cl
-34
Ar
-185,8
K
759
Ca
1484
Sc
2836
Ti
3287
V
3407
Cr
2671
Mn
2061
Fe
2861
Co
2927
Ni
2913
Cu
2562
Zn
907
Ga
2204
Ge
2833
As
616
Se
685
Br
58,8
Kr
-153,3
Rb
688
Sr
1382
Y
3345
Zr
4409
Nb
4744
Mo
4639
Tc
4265
Ru
4150
Rh
3695
Pd
2963
Ag
2162
Cd
767
In
2072
Sn
2602
Sb
1587
Te
988
I
184,4
Xe
-108,1
Cs
671
Ba
1897
*
Hf
4603
Ta
5458
W
5555
Re
5596
Os
5012
Ir
4428
Pt
3825
Au
2856
Hg
356,6
Tl
1473
Pb
1749
Bi
1564
Po
962
At Rn
-61,7
Fr Ra **
Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
*
La
3464
Ce
3443
Pr
3520
Nd
3074
Pm
3000
Sm
1794
Eu
1529
Gd
3273
Tb
3230
Dy
2567
Ho
2700
Er
2868
Tm
1950
Yb
1196
Lu
3402
**
Ac
3198
Th
4788
Pa U
4131
Np Pu
3228
Am
2011
Cm
3100
Bk Cf Es Fm Md No Lr

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. Química. Problemas y ejercicios de aplicación para Química. Autor: Coba,Yael Editorial: Eudeba Edición: 1º-2010 ISBN : 978-950-23-1702-1 página 27
  2. David R. Lide (3 de junio de 2009). CRC Handbook of Chemistry and Physics (en inglés) (90 edición). Boca Raton, CRC Press/Taylor and Francis. p. 2804. ISBN 9781420090840.