Les points d'ébullition des substances varient en fonction de leur structure au niveau moléculaire. Nous connaissons tous le point d'ébullition de l'eau à pression standard: 100 degrés Celsius ou 212 degrés Fahrenheit. Cependant, bon nombre des substances que vous considérez comme des gaz ne sont que des gaz car leurs points d'ébullition sont bien inférieurs à la température ambiante. Même certaines substances liquides à température ambiante, comme l'éthanol, ont des points d'ébullition inférieurs à ceux de l'eau.
Atmosphère
L'azote (N2), le dioxyde de carbone, l'oxygène (O2), l'hélium, le chlore (Cl2) et l'hydrogène sont tous des exemples familiers de substances qui bout à des températures beaucoup plus basses que l'eau. L'hélium liquide a le point d'ébullition le plus bas de tous - environ -452 degrés Fahrenheit, seulement 4,2 degrés Celsius au-dessus du zéro absolu. Bien que ces substances soient appelées gaz, il est important de se rappeler qu'aucune substance ne peut être définie comme un « gaz » ou un « liquide », sauf à une température spécifique. Le liquide, le solide et le gaz ne sont que des états différents de la matière, et une substance peut habiter l'un de ces trois états, en fonction de la température et de la pression.
Hydrocarbures non polaires
L'eau a un moment dipolaire, ce qui signifie qu'elle est polaire car il y a une faible charge négative partielle sur l'oxygène et une faible charge positive partielle sur les hydrogènes. Les composés d'hydrocarbures comme ceux trouvés dans l'essence, cependant, ne sont pas polaires. Des interactions appelées forces de dispersion de London maintiennent ensemble les molécules non polaires en phase solide ou liquide; ces forces de Londres deviennent plus fortes à mesure que la taille des molécules augmente. Par conséquent, de nombreuses molécules non polaires plus petites comme les composants de l'essence bouillent à une température inférieure à celle de l'eau car les interactions intermoléculaires sont plus faibles.
Alcools
Comme les molécules d'eau, les alcools sont polaires et peuvent également former un type spécial de liaison appelée liaison hydrogène. Les molécules d'eau, cependant, peuvent former deux liaisons hydrogène, alors qu'un alcool ne peut en former qu'une. Les alcools ont tendance à avoir un point d'ébullition plus élevé que les hydrocarbures de même taille mais un point d'ébullition inférieur à celui de l'eau. C'est comme ça qu'on fait de l'alcool comme le whisky: par distillation pour augmenter la teneur en éthanol.
Autres molécules
De nombreuses autres molécules ont des points d'ébullition inférieurs à ceux de l'eau. Un exemple notable est une classe de molécules appelées éthers, qui ont un oxygène lié à deux carbones; ils sont légèrement polaires mais pas aussi polaires que l'eau ou les alcools et ne peuvent pas former de liaisons hydrogène, ils ont donc généralement des points d'ébullition plus bas. Un autre exemple est l'ammoniac, qui est généralement vendu dissous dans l'eau. Il bout en dessous de 0 degré Celsius et à température ambiante, il se présente sous forme de gaz, bien qu'il se dissolve facilement.
