Punctele de fierbere ale substanțelor variază în funcție de structura lor la nivel molecular. Cu toții suntem familiarizați cu punctul de fierbere al apei la presiunea standard - 100 grade Celsius sau 212 grade Fahrenheit. Totuși, multe dintre substanțele pe care le considerați gaze sunt doar gaze, deoarece punctele lor de fierbere sunt cu mult sub temperatura camerei. Chiar și unele substanțe care sunt lichide la temperatura camerei, cum ar fi etanolul, au puncte de fierbere mai mici decât apa.
Atmosfera
Azotul (N2), dioxidul de carbon, oxigenul (O2), heliul, clorul (Cl2) și hidrogenul sunt toate exemple familiare de substanțe care fierb la temperaturi mult mai scăzute decât apa. Heliul lichid are cel mai scăzut punct de fierbere dintre toate - aproximativ -452 grade Fahrenheit, doar 4,2 grade Celsius peste zero absolut. Deși aceste substanțe se numesc gaze, este important să ne amintim că nicio substanță nu poate fi definită ca „gaz” sau „lichid” decât la o anumită temperatură. Lichidul, solidul și gazul sunt toate stări diferite ale materiei, iar o substanță poate locui în oricare dintre aceste trei stări, în funcție de temperatură și presiune.
Hidrocarburi nepolare
Apa are un moment dipol, ceea ce înseamnă că este polară, deoarece există o sarcină parțială negativă slabă pe oxigen și o sarcină parțială pozitivă slabă pe hidrogeni. Cu toate acestea, compușii hidrocarbonati precum cei gasiti in benzina sunt nepolari. Interacțiunile numite forțe de dispersie londoneze țin molecule nepolare împreună în faza solidă sau lichidă; aceste forțe londoneze devin mai puternice pe măsură ce crește dimensiunea moleculelor. În consecință, multe molecule nepolare mai mici, precum componentele benzinei, fierb la o temperatură mai mică decât apa, deoarece interacțiunile intermoleculare sunt mai slabe.
Alcooli
La fel ca moleculele de apă, alcoolii sunt polari și pot forma, de asemenea, un tip special de legătură numită legătură de hidrogen. Cu toate acestea, moleculele de apă pot forma două legături de hidrogen, în timp ce alcoolul poate forma doar una. Alcoolii tind să aibă un punct de fierbere mai ridicat decât hidrocarburile de aceeași dimensiune, dar un punct de fierbere mai scăzut decât apa. Așa se face lichior ca whisky: prin distilare pentru a crește conținutul de etanol.
Alte molecule
Multe alte molecule au puncte de fierbere mai mici decât apa. Un exemplu notabil este o clasă de molecule numite eteri, care au un oxigen legat de doi atomi de carbon; sunt ușor polari, dar nu la fel de polari ca apa sau alcoolii și nu pot forma legături de hidrogen, deci au de obicei puncte de fierbere mai scăzute. Un alt exemplu este amoniacul, care se vinde de obicei dizolvat în apă. Fierbe sub 0 grade Celsius și la temperatura camerei se găsește ca gaz, deși unul care se dizolvă ușor.