Te explicamos qué es el punto de ebullición y cómo se calcula. Ejemplos de punto de ebullición. puntos de fusión y congelación.
¿Qué es el punto de ebullición?
los punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido (presión ejercida por la fase gaseosa sobre la fase líquida en un sistema cerrado a una temperatura dada) es igual a la presión que rodea al líquido. Cuando esto sucede, el líquido se convierte en gas.
El punto de ebullición es una propiedad que depende fuertemente de la presión ambiental. Un líquido sometido a una presión muy alta tendrá un punto de ebullición más alto que cuando lo sometemos a presiones más bajas, por lo que tarda más en vaporizarse cuando se expone a presiones altas. Debido a estas variaciones del punto de ebullición, la IUPAC ha definido el punto de ebullición estándar: es la temperatura a la que se vaporiza un líquido a una presión de 1 bar.
ese es un tema importante El punto de ebullición de una sustancia no se puede aumentar indefinidamente.. Cuando aumentamos la temperatura de un líquido por encima de su punto de ebullición y la seguimos aumentando, alcanzamos una temperatura llamada «temperatura crítica». La temperatura crítica es la temperatura por encima de la cual el gas ya no puede convertirse en líquido aumentando la presión, es decir, no puede licuarse. A esta temperatura no hay una fase líquida definida o una fase de vapor.
El punto de ebullición es diferente para cada sustancia. Esta propiedad depende de la masa molecular de la sustancia y de la naturaleza de las fuerzas intermoleculares (enlaces de hidrógeno, dipolo permanente, dipolo inducido), que a su vez depende de si la sustancia es polar-covalente o no polar (no polar) covalente . .
Cuando la temperatura de una sustancia está por debajo de su punto de ebullición, solo una parte de sus moléculas que están en su superficie tienen suficiente energía para romper la tensión superficial del líquido y escapar a la fase de vapor. Por otro lado, si se agrega calor al sistema, la entropía del sistema (la tendencia de las partículas del sistema a desordenarse) aumenta.
Ver también: Propiedades de la materia
¿Cómo se calcula el punto de ebullición?
A través de la ecuación de Clausius-Clapeyron Caracterizar las transiciones de fase de un sistema que consta de un solo componente. Esta ecuación se puede utilizar para calcular el punto de ebullición de las sustancias y se aplica de la siguiente manera:
De donde:
PAGS1 es la presión igual a 1 bar o en atmósferas (0.986923 atm)
T1 es la temperatura de ebullición (punto de ebullición) del componente medido a una presión de 1 bar (P1) y expresado en grados Kelvin (K).
PAGSdos es la presión de vapor del componente, expresada en bar o atm.
Tdos es la temperatura del componente (expresada en grados Kelvin) a la que se mide la presión de vapor Pdos.
𝚫H es la variación promedio en la entalpía de vaporización en el rango de temperatura calculado. Se expresa en J/mol o unidades equivalentes de energía.
R es la constante de los gases, que es igual a 8314 J/Kmol
ln es el logaritmo natural
Se elimina la temperatura de ebullición (punto de ebullición) T1
Ejemplos de puntos de ebullición
Algunos puntos de ebullición conocidos y registrados en condiciones normales de presión (1 atm) son los siguientes:
- Agua: 100ºC
- Helio: -268,9°C
- Hidrógeno: -252,8ºC
- Calcio: 1484ºC
- Berilio: 2471ºC
- Silicio: 3265ºC
- Carbono en forma de grafito: 4827ºC
- Boro: 3927°C
- Molibdeno: 4639ºC
- Osmio: 5012ºC
- Tungsteno: 5930ºC
punto de fusion
La temperatura a la que un sólido se convierte en líquido. se denomina punto de fusión y durante la transición de fase sólido-líquido la temperatura se mantiene constante. En este caso, se agrega calor al sistema hasta que su temperatura sube lo suficiente como para que el movimiento de sus partículas en la estructura sólida sea mayor, haciendo que se separen y fluyan hacia la fase líquida.
El punto de fusión también depende de la presión y para la mayoría de las sustancias suele ser igual al punto de congelación de la materia (donde un líquido se solidifica si se enfría lo suficiente).
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punto de congelación
El punto de congelación es opuesto al punto de fusión, es decir la temperatura a la que se contrae un liquido, sus partículas pierden movimiento y adquieren una estructura más rígida, más resistente a la deformación y con memoria de forma (única para sustancias en estado sólido). Es decir, es la temperatura a la que el líquido se convierte en sólido. La fusión requiere que se agregue energía térmica al sistema, mientras que la congelación requiere que se elimine (enfríe) la energía térmica.
Por otro lado, el punto de congelación depende de la presion. Un ejemplo es lo que sucede cuando el agua a 1…