Digamos que tenemos tres cucharas. En el primero ponemos 5 gotas de agua; en el segundo, ponemos 5 gotas de alcohol y en el tercero, 5 gotas de acetona. Después de esperar un rato, veremos que la acetona pasará rápidamente a un estado gaseoso, seguido del alcohol, y solo después de mucho tiempo se evaporará el agua.
Este ejemplo nos muestra que las sustancias no entran en estado gaseoso o en estado de vapor al mismo tiempo y, en consecuencia, sus puntos de ebullición también son diferentes.
Para comprender por qué sucede esto, primero debemos comprender cuándo ocurre esta transición de líquido a gas (o de vapor en el caso del agua). Las moléculas de líquido en un recipiente están constantemente en agitación, ya que tienen cierta libertad para moverse. La presión atmosférica ejerce una fuerza sobre estas moléculas que les impide pasar al estado gaseoso. Además, las moléculas establecen enlaces intermoleculares entre sí, lo que también dificulta el cambio de su estado físico.
Sin embargo,
cuando estas moléculas adquieren una determinada energía cinética, logran romper sus enlaces intermoleculares y su inercia, pasando al estado gaseoso o vapor.Cuando aumentamos la temperatura de este líquido, estamos suministrando energía al sistema, lo que provoca que estos Las moléculas adquieren más rápidamente la energía necesaria para cambiar de estado, lo que ocurre cuando alcanzan el tu punto de ebullición.
En el caso del ejemplo dado, los puntos de ebullición de la acetona, el alcohol y el agua son, respectivamente, 56,2 ° C, 78,5 ° C y 100 ° C al nivel del mar. Esto explica el orden de evaporación mencionado para estos líquidos.
Pero, ¿por qué esta diferencia?
Hay dos factores básicos que justifican las diferencias en los puntos de ebullición de las sustancias, que son: interacciones intermoleculares y masas molares.
Veamos la siguiente lista para ver cómo estos factores influyen en el punto de ebullición de las sustancias:
- Interacciones intermoleculares:
Si la interacción intermolecular es intensa, será necesario aportar aún más energía al sistema para que se descomponga y la molécula pueda pasar al estado gaseoso.
La intensidad de estas interacciones entre moléculas sigue el siguiente orden descendente:
Enlaces de hidrógeno> dipolo permanente> dipolo inducido
Por ejemplo, en la tabla, vemos que los puntos de ebullición del butan-1-ol y el ácido etanoico son más altos que los de otras sustancias. Esto se debe a que estas dos sustancias tienen enlaces de hidrógeno, que son interacciones más intensas que las otras.
Además, el punto de ebullición de la propanona es más alto que el del pentano porque la interacción de la propanona es dipolo permanente, que es más intenso que el dipolo inducido, que es la interacción realizada por el pentano.
Pero, ¿por qué el punto de ebullición de la propanona no es más alto que el del hexano, ya que también realiza la interacción dipolar inducida?
Aquí es donde entra en juego el segundo factor que interfiere con el punto de ebullición de una sustancia: la masa molar.
- Masas molares:
Si la masa de la molécula es grande, será necesario suministrar más energía al sistema para que la molécula pueda superar la inercia y pasar al estado gaseoso.
Por ejemplo, el pentano y el hexano realizan la misma interacción, que es la de un dipolo inducido, pero la masa molar del hexano es mayor. Por lo tanto, el punto de ebullición del hexano es más alto que el del pentano.
En el caso del butan-1ol y el ácido etanoico, ambos forman puentes de hidrógeno y el butan-1-ol tiene una masa molar más alta. Sin embargo, el punto de ebullición del ácido etanoico es más alto porque dos moléculas de ácido etanoico pueden formar dos enlaces entre ellas. hidrógeno (a través de los grupos O y OH), mientras que dos moléculas de butan-1-ol establecen solo un enlace de hidrógeno entre sí (a través del Grupo OH).
Por Jennifer Fogaça
Licenciada en Química
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/comparacao-entre-pontos-ebulicao-das-substancias.htm
