Punt d'ebullició

El punt d'ebullició o la temperatura d'ebullició d'una substància és la temperatura a la que les fases líquida i gasosa es troben en equilibri,^[1] és a dir, quan la pressió de vapor del líquid s'iguala a la pressió externa. Hi ha una relació directa entre la temperatura d'ebullició i la pressió que suporti el líquid, com més gran sigui la pressió, més gran serà la temperatura d'ebullició.^[2][3]

La temperatura d'una substància o d'un cos és una mesura de l'energia cinètica de les seves molècules. A temperatures inferiors al punt d'ebullició, només una petita fracció de les molècules de la superfície, tenen suficient energia per a trencar la tensió superficial i escapar.^[4]

En arribar al punt d'ebullició, la majoria de les molècules són capaces de fugir des de qualsevol part del cos (no només des de la superfície). Tanmateix, per a la creació de bombolles en tot el volum del líquid, es necessiten imperfeccions o moviment, precisament a causa del fenomen de la tensió superficial. Un líquid pot escalfar-se per sobre del seu punt d'ebullició. En aquest cas parlem de sobreescalfament. En un líquid sobreescalfat, una petita pertorbació, provocarà una ebullició sobtada (i potser fins i tot explosiva) del líquid. Aquest fenomen es pot observar en escalfar aigua en un recipient llis (per exemple de Pyrex) en un microones. En afegir un sòlid (per exemple sucre) a aquesta aigua sobreescalfada, el contingut complet pot començar a bullir de manera explosiva, causant cremades a les persones properes.

El punt d'ebullició, depèn força de la pressió, a diferència del punt de fusió que ho fa molt menys. Aquesta diferència permet la intersecció de les corbes d'equilibri de fusió i ebullició en el diagrama Pressió - Temperatura, en l'anomenat punt triple, una pressió i temperatura on coexisteixen en equilibri les tres fases: sòlida, líquida i gasosa.^[5] El punt d'ebullició de l'aigua a 1 atmosfera és de 100°C

Càlcul del punt d'ebullició

El punt d'ebullició normal pot ser calculat mitjançant l'equació de Clausius-Clapeyron:

${\displaystyle T_{B}={\Bigg (}{\frac {\,R\,\ln(P_{0})}{\Delta H_{vap}}}+{\frac {1}{T_{0}}}{\Bigg )}^{-1}}$

on:
${\displaystyle T_{B}}$	=Punt d'ebullició normal en Kelvin
${\displaystyle R}$	= Constant	${\displaystyle T_{0}}$	= La temperatura donada en Kelvin
${\displaystyle ln}$	= logaritme en base e

Referències

1. Haynes, 2017, p. 2-47.
2. «Punt d'ebullició». Gran Enciclopèdia Catalana. Barcelona: Grup Enciclopèdia Catalana.
3. «Water Boiling Points at Higher Pressures» (en anglès). The Engineering ToolBox. [Consulta: 12 febrer 2022].
4. «Vapor pressure» (en anglès). Hyperphysics. Georgia State University. [Consulta: 12 febrer 2022].
5. Mohina, 2010, p. 27.

Bibliografia

• Haynes, William M. CRC Handbook of Chemistry and Physics (en anglès). Noranta-setena edició. CRC Press, 2017. ISBN 978-1-4987-5429-3.
• Mohina, Davel. Química. Problemas y ejercicios de aplicación para Química (en castellà). Eudeba, 2010, p. 27. ISBN 978-950-23-1702-1.

Vegeu també

• Augment ebullioscòpic
• Diagrama de Dühring
• Punt crític
• Punt triple
• Regla de Trouton
• Sobreescalfament