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Os pontos de ebulição das substâncias variam de acordo com sua estrutura no nível molecular. Todos estavam familiarizados com o ponto de ebulição da água à pressão padrão - 100 graus Celsius ou 212 graus Fahrenheit. Muitas das substâncias que você considera gases, no entanto, são apenas gases porque seus pontos de ebulição estão bem abaixo da temperatura ambiente. Mesmo algumas substâncias líquidas à temperatura ambiente, como o etanol, têm pontos de ebulição mais baixos que a água.
Atmosfera
Nitrogênio (N2), dióxido de carbono, oxigênio (O2), hélio, cloro (Cl2) e hidrogênio são exemplos familiares de substâncias que fervem a temperaturas muito mais baixas que a água. O hélio líquido tem o ponto de ebulição mais baixo de todos - cerca de -452 graus Fahrenheit, apenas 4,2 graus Celsius acima do zero absoluto. Embora essas substâncias sejam chamadas gases, é importante lembrar que nenhuma substância pode ser definida como "gás" ou "líquido", exceto a uma temperatura específica. Líquido, sólido e gás são apenas estados diferentes da matéria e uma substância pode habitar qualquer um desses três estados, dependendo da temperatura e da pressão.
Hidrocarbonetos não polares
A água tem um momento dipolar, o que significa polar porque há carga negativa parcial fraca no oxigênio e carga positiva parcial fraca nos hidrogênios. No entanto, compostos de hidrocarbonetos como os encontrados na gasolina não são polares. Interações chamadas forças de dispersão de Londres mantêm moléculas não polares juntas na fase sólida ou líquida; essas forças de Londres se tornam mais fortes à medida que o tamanho das moléculas aumenta. Consequentemente, muitas moléculas não polares menores, como os componentes da gasolina, fervem a uma temperatura mais baixa que a água, porque as interações intermoleculares são mais fracas.
Álcoois
Como as moléculas de água, os álcoois são polares e também podem formar um tipo especial de ligação chamado ligação de hidrogênio. Moléculas de água, no entanto, podem formar duas ligações de hidrogênio, enquanto um álcool pode formar apenas uma. Os álcoois tendem a ter um ponto de ebulição mais alto que os hidrocarbonetos do mesmo tamanho, mas um ponto de ebulição mais baixo que a água. É assim que você produz bebidas como uísque: através da destilação para aumentar o teor de etanol.
Outras Moléculas
Muitas outras moléculas têm pontos de ebulição mais baixos que a água. Um exemplo notável é uma classe de moléculas chamadas éteres, que têm um oxigênio ligado a dois carbonos; eles são levemente polares, mas não tão polares quanto a água ou os álcoois e não podem formar ligações de hidrogênio; portanto, eles normalmente têm pontos de ebulição mais baixos. Outro exemplo é a amônia, que normalmente é vendida dissolvida em água. Fica abaixo de 0 graus Celsius e à temperatura ambiente é encontrado como um gás, embora se dissolva rapidamente.