Definição do ponto de ebulição

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O ponto de ebulição de uma substância é definido como a temperatura na qual a pressão de vapor em equilíbrio com a referida substância em estado líquido torna-se igual à pressão externa. Isso significa que, ao contrário do que aprendemos quando crianças, as substâncias não têm um único ponto de ebulição. Por exemplo, o ponto de ebulição da água nem sempre é 100 °C, pois o ponto de ebulição depende da pressão externa ao líquido.

Na verdade, a água só ferve a 100°C quando a pressão externa é exatamente 1 atm e, ao contrário do que nos disseram, a pressão atmosférica quase nunca é exatamente 1 atm, mesmo ao nível do mar.

O que não é ponto de ebulição?

Apesar de já termos esclarecido a real definição do ponto de ebulição de um líquido, vale ressaltar que existe outra definição muito difundida, mas que, no entanto, está completamente errada. Esta é a ideia de que o ponto de ebulição é a temperatura na qual um líquido muda para o estado gasoso ou a temperatura na qual ocorre a mudança de fase do estado líquido para o estado gasoso.

Esta ideia baseia-se na experiência quotidiana segundo a qual, quando a água é aquecida até ao ponto de ebulição, começa a ferver e continua até evaporar completamente. No entanto, existem várias razões pelas quais essas observações estão nos levando a conclusões erradas.

A seguir, explicaremos por que essa definição está errada e também forneceremos dois conceitos adicionais relacionados ao ponto de ebulição.

Ebulição vs. Evaporação

A principal razão pela qual muitas pessoas têm uma ideia errada sobre o ponto de ebulição é porque confundem a ebulição com o processo de evaporação ou vaporização. De fato, ambos os processos envolvem uma passagem do estado líquido para o estado gasoso. No entanto, a principal diferença é que a evaporação ou vaporização é um processo que ocorre constantemente em qualquer temperatura. A evaporação é a razão pela qual as roupas secam após a lavagem apenas ao arejá-las. Como facilmente podemos verificar, a roupa molhada não atinge o ponto de ebulição da água ao secar ao sol, muito menos à sombra.

A evaporação é geralmente considerada um fenômeno de superfície, por isso a água evapora mais rapidamente quando espalhada em uma superfície ampla do que quando a mesma quantidade de água está contida em um copo, por exemplo.

Por outro lado, o processo de ebulição, entendido como o momento em que ocorre o rompimento da ebulição e a formação de bolhas de vapor d’água no interior do líquido, é um fenômeno de massa, e não de superfície. Durante a ebulição, são geradas bolhas de vapor cuja pressão interna, sendo igual à pressão atmosférica, é capaz de suportar essa pressão sem entrar em colapso. Na verdade, a pressão dessas bolhas é ligeiramente superior à pressão atmosférica, pois também deve suportar a pressão da coluna de líquido acima dela.

Assim, durante a fervura, pequenos bolsões de vaporização se formam em todo o líquido, acelerando muito o processo de vaporização que, de outra forma, ocorreria apenas na superfície.

pontos de ebulição normal e padrão

Como acabamos de ver, o ponto de ebulição de um líquido varia com a pressão. Quanto menor a pressão externa, menor é geralmente o ponto de ebulição, pois menos aumento de temperatura é necessário para que a pressão de vapor atinja a pressão externa.

Mas então por que sempre se diz que a água ferve a 100°C? E por que encontramos tabelas inteiras onde são informados os pontos de ebulição de diferentes substâncias?

A razão é porque existem duas definições adicionais do ponto de ebulição que se referem a valores únicos e característicos de cada substância. Estamos falando dos pontos de ebulição normal e padrão .

Definição de ponto de ebulição normal

O ponto de ebulição normal é definido como o ponto de ebulição de uma substância quando a pressão externa é de 1 atm. Assim, e dado o conceito de ponto de ebulição já apresentado, podemos definir o ponto de ebulição normal como a temperatura à qual a pressão de vapor de um líquido se torna igual a 1 atm.

O fato de esta definição especificar a pressão na qual o ponto de ebulição é determinado garante que cada substância tenha apenas um ponto de ebulição normal. Então, quando dizemos que o ponto de ebulição da água é 100°C, estamos cometendo um erro. Devemos dizer que o ponto de ebulição normal da água é 100 °C. A grande maioria dos pontos de ebulição que encontramos nas tabelas de propriedades físicas e químicas são, na verdade, pontos de ebulição normais.

Definição do ponto de ebulição padrão

Por muitos anos, 1 atm foi considerado a pressão atmosférica padrão. No entanto, a atmosfera como unidade de pressão apresenta alguns inconvenientes relacionados com a sua conversão para diferentes sistemas de unidades, uma vez que não corresponde a um múltiplo ou submúltiplo inteiro de nenhuma das unidades de pressão dos outros sistemas de unidades. Por exemplo, 1 atm é igual a 101,325 ou 1,01325. 10 5 Pa. Por outro lado, o bar é uma unidade de pressão cujo valor é muito semelhante ao de 1 atmosfera, mas que representa exatamente 100.000 ou 10 5 Pa , que é a unidade de pressão do Sistema Internacional de unidades.

Tendo em vista a pequena diferença e os benefícios de se utilizar a barra ao invés da atmosfera, a pressão padrão passou a ser considerada 1 bar, e a pressão de 1 atm passou a ser chamada de pressão normal. Muitas das propriedades que foram medidas no passado à pressão de 1 atm agora são relatadas a 1 bar e são frequentemente referidas como grandezas padrão. Dito isto, o ponto de ebulição padrão é definido como o ponto de ebulição de uma substância a uma pressão de 1 bar ou 10 5 Pa . Isso é o mesmo que dizer que o ponto de ebulição padrão é a temperatura na qual a pressão de vapor de uma substância atinge 1 bar.

Referências

glossários especializados. (2017, 12 de junho). Ponto de ebulição normal [Ponto de ebulição normal] (Química) . https://glosarios.servidor-alicante.com/quimica/punto-de-ebullicion-normal

Ondarse Álvarez, D. (2021, 15 de julho). Ponto de Ebulição – Conceito, como é calculado e exemplos . Conceito. https://concepto.de/punto-de-ebullicion/

STREPHONSAYS. (nd). Diferença entre o ponto de ebulição normal e o ponto de ebulição padrão . https://en.strephonsays.com/normal-boiling-point-and-standard-boiling-point-11457

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Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

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