PUNTO DI EBOLLIZIONE: CONCETTO, CALCOLO ED ESEMPI - CHIMICA - 2026

Il punto di ebollizione è la temperatura alla quale la tensione di vapore del liquido è uguale alla pressione atmosferica nella stanza o nel compartimento. Il liquido si trasforma in vapore. Durante questa fase compaiono delle bolle che salgono verso la superficie del liquido e scappano nell'aria.

D'altra parte, il punto di ebollizione normale o standard è la temperatura alla quale un liquido bolle a livello del mare; cioè a un'atmosfera di pressione (101,325 kPa). Nel frattempo, la IUPAC (1982) definisce il punto di ebollizione come la temperatura alla quale un liquido bolle ad una pressione di 100.000 kPa.

Tutti i liquidi inizieranno a bollire quando la loro pressione di vapore è uguale alla pressione esterna. Fonte: Ervins Strauhmanis tramite Flickr (https://www.flickr.com/photos/ervins_strauhmanis/18775075796)

Il normale punto di ebollizione dell'acqua è 99,97 ° C. Ma, sulla vetta del Monte Everest, ad un'altezza sul livello del mare di 8.848 me una pressione atmosferica di 34 kPa, è di 71 ºC. Il punto di ebollizione standard raccomandato da IUPAC è di 99,61 ° C a una pressione di 100,00 kPa (1 bar).

Da quanto precede ne consegue che la pressione atmosferica è un fattore determinante del valore del punto di ebollizione, poiché è la pressione che un liquido deve raggiungere per bollire. Maggiore è la pressione atmosferica a cui è esposto un liquido, maggiore è il suo punto di ebollizione. È vero anche il contrario.

Come calcolare il punto di ebollizione?

Prendendo l'acqua come esempio, un modo semplice per calcolare il valore del punto di ebollizione è utilizzare una delle sue proprietà colligative; cioè l'aumento del suo punto di ebollizione dovuto alla presenza di soluti nella soluzione acquosa.

Il punto di ebollizione dell'acqua aumenta con l'aggiunta di soluti, a causa dell'interazione tra le molecole d'acqua e le molecole di soluto.

L'aumento del punto di ebollizione dell'acqua è dato dalla seguente espressione matematica:

ΔT _e = K _e m

ΔT _e = variazione del punto di ebollizione

K _e = costante di ebollizione

Primo passo

Calcolo delle moli di NaCl:

moli di NaCl = 30 g / (58,5 g / mol)

= 0,513 moli

Secondo passo

Calcolo della molalità della soluzione:

0,513 moli di NaCl vengono sciolte in 300 g di acqua. Per ottenere la molalità della soluzione si portano le moli di NaCl a 1.000 g (kg).

Moli di soluti / kg di acqua (molalità) = (0,513 moli / 300 g di acqua) · (1000 g di acqua / kg di acqua)

= 1,71 moli / kg di acqua

Terzo passaggio

Calcolo dell'aumento del punto di ebollizione dovuto all'aggiunta di NaCl:

ΔT _e = mK _e

ΔT _e = 1,71 (mol / kg di acqua) · 0,52 ºC · (kg di acqua / mol)

= 0,889 ºC

Quarto passo

Calcolo del punto di ebollizione della soluzione NaCl:

T _e NaCl = T _e H ₂ O + ΔTe

= 100 ºC + 0,889 ºC

= 100,889 ºC

Esempi di punti di ebollizione

acqua

Il normale punto di ebollizione dell'acqua è 99,97 ° C. Questo valore è relativamente alto date le piccole dimensioni della sua molecola. Tuttavia, è spiegato dalla sua insolita polarità e dalla sua capacità di stabilire legami idrogeno con molecole vicine o correlate.

L'atomo di ossigeno ha un'affinità maggiore per gli elettroni rispetto all'atomo di idrogeno. Pertanto, gli elettroni del legame covalente OH si muovono verso l'ossigeno, lasciandolo caricato negativamente; mentre l'atomo di idrogeno, caricato positivamente.

Di conseguenza, le molecole d'acqua sono dipoli che possono interagire con altre molecole d'acqua, costituendo una forza intermolecolare che contribuisce all'aumento del punto di ebollizione. Inoltre, l'acqua utilizza l'atomo di ossigeno per formare legami idrogeno con altre molecole d'acqua (H ₂ O-HOH).

Alcol

Gli alcoli hanno gruppi OH nella loro struttura. Questi gruppi sono polari, il che genera l'interazione dipolo-dipolo tra molecole simili. Gli alcoli possono anche formare legami idrogeno. Queste due interazioni rappresentano i principali contributi alle forze intermolecolari.

Queste forze spiegano perché i punti di ebollizione degli alcoli sono più alti dei corrispondenti idrocarburi. I principali fattori che determinano i punti di ebollizione negli alcoli sono la massa molecolare e la sua struttura.

Il punto di ebollizione aumenta con l'aumentare del numero di atomi di carbonio e diminuisce con la ramificazione. Ad esempio: l'etanolo ha un punto di ebollizione di 78,37 ° C, ma il metanolo ha un punto di ebollizione di 66 ° C e l'alcol isopropilico ha un punto di ebollizione di 80,3 ° C.

Oli

Gli oli si decompongono riscaldando prima di raggiungere il punto di ebollizione o di ebollizione, quindi le stime dei loro punti di ebollizione sono scarse e imprecise. Il punto di ebollizione stimato per l'olio di soia è di 300 ° C.

Invece dei punti di ebollizione, vengono riportati i suoi punti di fumo o combustione. Questi si ottengono riscaldando un olio ad una certa temperatura, alla quale appare un fumo bluastro, indicativo dell'inizio della decomposizione dell'olio.

I seguenti sono esempi del punto di fumo di alcuni oli: olio di mandorle 221ºC; olio di canola 220 ° C; olio di cocco 232 ° C; e olio d'oliva (vergine) 210 ºC.

Oro

L'oro è un metallo prezioso con una densità di 19,32 g / cm ³ . Ha un alto punto di ebollizione, dovuto alla presenza del legame metallico. Tuttavia, esistono discrepanze tra i valori riportati per il suo punto di ebollizione, che forse riflettono differenze nel grado di purezza dei campioni d'oro sottoposti allo studio.

latte

Il latte è una soluzione acquosa che presenta soluti di diversa natura e composizione; sali, zuccheri, proteine, lipidi, amminoacidi, ecc. Il punto di ebollizione del latte è leggermente superiore a quello dell'acqua, a causa della somiglianza di questi composti con l'acqua, rendendo più difficile l'evaporazione.

zucchero

Il glucosio ha un punto di fusione di 146ºC, che coincide con il punto di decomposizione del glucosio. Pertanto, non è possibile ottenere il suo punto di ebollizione. La stessa situazione si verifica con il saccarosio, lo zucchero da tavola, che ha un punto di fusione di 186ºC e un punto di decomposizione di 186ºC.

Il punto di fusione è la temperatura alla quale un elemento o un composto chimico passa dallo stato solido allo stato liquido. Pertanto, quando lo zucchero si decompone, non esiste un liquido stabile per determinarne il punto di ebollizione.

Ferro

Il punto di ebollizione del ferro è di 2.861 ºC. Questo valore elevato è spiegato dalla grande quantità di energia richiesta per vincere la forza di attrazione tra gli atomi di metallo. Inoltre, numerose forze elettrostatiche devono essere superate a causa della struttura a nastro del metallo.

Riferimenti

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