ของเหลวใดที่เดือดที่อุณหภูมิก๊าซต่ำกว่าน้ำ

จุดเดือดของสารแตกต่างกันไปตามโครงสร้างในระดับโมเลกุล เราทุกคนต่างคุ้นเคยกับจุดเดือดของน้ำที่ความดันมาตรฐาน — 100 องศาเซลเซียสหรือ 212 องศาฟาเรนไฮต์ อย่างไรก็ตาม สารหลายชนิดที่คุณคิดว่าเป็นก๊าซนั้นเป็นเพียงก๊าซเนื่องจากจุดเดือดต่ำกว่าอุณหภูมิห้อง แม้แต่สารบางชนิดที่เป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้อง เช่น เอทานอล ก็มีจุดเดือดต่ำกว่าน้ำ

ไนโตรเจน (N2) คาร์บอนไดออกไซด์ ออกซิเจน (O2) ฮีเลียม คลอรีน (Cl2) และไฮโดรเจน ล้วนเป็นตัวอย่างที่คุ้นเคยของสารที่เดือดที่อุณหภูมิต่ำกว่าน้ำมาก ฮีเลียมเหลวมีจุดเดือดต่ำสุด - ประมาณ -452 องศาฟาเรนไฮต์ สูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์เพียง 4.2 องศาเซลเซียส แม้ว่าสารเหล่านี้จะเรียกว่าแก๊ส แต่สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าไม่มีสารใดที่สามารถกำหนดเป็น "แก๊ส" หรือ "ของเหลว" ได้ ยกเว้นที่อุณหภูมิที่กำหนด ของเหลว ของแข็ง และก๊าซล้วนแล้วแต่เป็นสถานะของสสารที่แตกต่างกัน และสสารสามารถอยู่ในสถานะใดสถานะหนึ่งจากสามสถานะนี้ ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความดัน

น้ำมีโมเมนต์ไดโพล ซึ่งหมายความว่ามีขั้วเนื่องจากมีประจุลบบางส่วนที่อ่อนแอต่อออกซิเจนและมีประจุบวกบางส่วนที่อ่อนบนไฮโดรเจน สารประกอบไฮโดรคาร์บอนเช่นเดียวกับที่พบในน้ำมันเบนซินนั้นไม่มีขั้ว ปฏิกิริยาที่เรียกว่าแรงกระจายของลอนดอนจับโมเลกุลที่ไม่มีขั้วเข้าด้วยกันในสถานะของแข็งหรือของเหลว กองกำลังลอนดอนเหล่านี้จะแข็งแกร่งขึ้นเมื่อขนาดของโมเลกุลเพิ่มขึ้น ดังนั้นโมเลกุลที่ไม่มีขั้วขนาดเล็กจำนวนมากเช่นส่วนประกอบของน้ำมันเบนซินจะเดือดที่อุณหภูมิต่ำกว่าน้ำเนื่องจากปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลนั้นอ่อนแอกว่า

เช่นเดียวกับโมเลกุลของน้ำ แอลกอฮอล์มีขั้วและยังสามารถก่อตัวเป็นพันธะพิเศษที่เรียกว่าพันธะไฮโดรเจน อย่างไรก็ตาม โมเลกุลของน้ำสามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนได้สองพันธะ ในขณะที่แอลกอฮอล์สามารถสร้างพันธะได้เพียงพันธะเดียว แอลกอฮอล์มักจะมีจุดเดือดสูงกว่าไฮโดรคาร์บอนที่มีขนาดเท่ากัน แต่มีจุดเดือดต่ำกว่าน้ำ นั่นคือวิธีที่คุณทำสุราอย่างวิสกี้: ผ่านการกลั่นเพื่อเพิ่มปริมาณเอทานอล

โมเลกุลอื่นๆ จำนวนมากมีจุดเดือดต่ำกว่าน้ำ ตัวอย่างหนึ่งที่น่าสังเกตคือคลาสของโมเลกุลที่เรียกว่าอีเธอร์ซึ่งมีออกซิเจนถูกผูกมัดกับคาร์บอนสองก้อน พวกมันมีขั้วเล็กน้อยแต่ไม่มีขั้วเหมือนน้ำหรือแอลกอฮอล์ และไม่สามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนได้ ดังนั้นโดยทั่วไปแล้วจะมีจุดเดือดต่ำกว่า อีกตัวอย่างหนึ่งคือแอมโมเนียซึ่งโดยทั่วไปจะขายให้ละลายในน้ำ มันเดือดต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียสและพบที่อุณหภูมิห้องเป็นก๊าซแม้ว่าจะละลายได้ง่าย