Quais líquidos fervem a uma temperatura de gás mais baixa do que a água?

Os pontos de ebulição das substâncias variam dependendo de sua estrutura no nível molecular. Estamos todos 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 que são líquidas em temperatura ambiente, como o etanol, têm pontos de ebulição mais baixos do que a água.

Nitrogênio (N2), dióxido de carbono, oxigênio (O2), hélio, cloro (Cl2) e hidrogênio são exemplos familiares de substâncias que fervem em temperaturas muito mais baixas do 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 de gases, é importante lembrar que nenhuma substância pode ser definida como "gás" ou "líquido", exceto em uma temperatura específica. Líquido, sólido e gás são apenas diferentes estados da matéria, e uma substância pode habitar qualquer um desses três estados, dependendo da temperatura e da pressão.

A água tem um momento de dipolo, o que significa que é polar porque há carga negativa parcial fraca no oxigênio e carga positiva parcial fraca nos hidrogênios. Compostos de hidrocarbonetos como os encontrados na gasolina, entretanto, são apolares. As interações chamadas forças de dispersão de London mantêm as 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. Conseqüentemente, muitas moléculas não polares menores, como os componentes da gasolina, fervem a uma temperatura mais baixa do que a água, porque as interações intermoleculares são mais fracas.

Como as moléculas de água, os álcoois são polares e também podem formar um tipo especial de ligação chamada ligação de hidrogênio. As moléculas de água, no entanto, podem formar duas ligações de hidrogênio, ao passo que o álcool só pode formar uma. Os álcoois tendem a ter um ponto de ebulição mais alto do que os hidrocarbonetos do mesmo tamanho, mas um ponto de ebulição mais baixo do que a água. É assim que você faz um licor como o uísque: por meio da destilação para aumentar o teor de etanol.

Muitas outras moléculas têm pontos de ebulição mais baixos do que a água. Um exemplo notável é uma classe de moléculas chamadas éteres, que têm um oxigênio ligado a dois carbonos; eles são ligeiramente polares, mas não tão polares quanto a água ou álcoois e não podem formar ligações de hidrogênio, então eles normalmente têm pontos de ebulição mais baixos. Outro exemplo é a amônia, que normalmente é vendida dissolvida em água. Ele ferve abaixo de 0 graus Celsius e à temperatura ambiente é encontrado como um gás, embora se dissolva facilmente.