Punto de ebullición
El punto de ebullición es la temperatura a la que la presión de vapor de un líquido iguala a la presión exterior y este pasa a gas.
El punto de ebullición es la temperatura a la que un líquido pasa a gas en toda su masa, porque su presión de vapor iguala a la presión exterior. A la presión atmosférica normal (1 atm, 101,325 kPa), el agua hierve a 100 °C, pero ese valor cambia con la altitud, con las sustancias disueltas y con el tipo de fuerzas que mantienen unidas a sus moléculas.
¿Qué es el punto de ebullición?
Todo líquido tiene moléculas que escapan de su superficie hacia el aire: es la evaporación, y ocurre a cualquier temperatura. Esas moléculas gaseosas ejercen una presión de vapor que crece al calentar. Cuando la presión de vapor se iguala a la presión que hay sobre el líquido, se forman burbujas de vapor en el interior y se produce la ebullición. En ese momento la temperatura se mantiene constante hasta que todo el líquido se ha transformado, aunque se siga aportando calor, porque la energía se invierte en separar las moléculas (calor latente de vaporización).
El punto de ebullición normal es el que se mide a 1 atm. Es una de las propiedades específicas de la materia, útil para identificar sustancias y comprobar su pureza. El cambio de estado inverso, de gas a líquido, ocurre a la misma temperatura y se llama condensación. Para entender el cambio completo, véase el estado líquido y el estado gaseoso.
Evaporación frente a ebullición
| Característica | Evaporación | Ebullición |
|---|---|---|
| Dónde ocurre | Solo en la superficie | En todo el volumen del líquido |
| Temperatura | Cualquiera | Una concreta, según la presión |
| Burbujas | No | Sí |
| Velocidad | Lenta | Rápida |
Factores que influyen en el punto de ebullición
Fuerzas intermoleculares
Cuanto más intensas son las fuerzas que unen las moléculas, más energía hace falta para separarlas y más alto es el punto de ebullición. De menor a mayor intensidad: fuerzas de dispersión de London, atracciones dipolo-dipolo y enlaces de hidrógeno. Por eso el agua (H₂O), con puentes de hidrógeno, hierve a 100 °C, mientras que el sulfuro de hidrógeno (H₂S), de masa mayor pero sin ellos, hierve a unos −60 °C. Los compuestos iónicos y los metales, con enlaces iónicos y metálicos fuertes, tienen puntos de ebullición altísimos.
Masa molecular y tamaño
En moléculas parecidas, a mayor masa y superficie, mayores son las fuerzas de dispersión. En los alcanos, el punto de ebullición sube con la longitud de la cadena: metano −161,5 °C, etano −88,6 °C, propano −42 °C, butano −0,5 °C y pentano 36,1 °C. Las cadenas ramificadas hierven a menor temperatura que las lineales con los mismos átomos, porque tienen menos contacto entre sí.
Presión externa
Al disminuir la presión, el líquido hierve a menor temperatura. En lo alto del Everest, donde la presión atmosférica es aproximadamente un tercio de la del nivel del mar, el agua hierve a unos 70 °C, y por eso allí cuesta cocer los alimentos. La olla a presión hace lo contrario: aumenta la presión, el agua hierve a más de 100 °C y se cocina más rápido.
Sustancias disueltas
Un soluto no volátil en un líquido eleva su punto de ebullición, fenómeno llamado ascenso ebulloscópico:
donde Kb es la constante ebulloscópica del disolvente (0,512 °C·kg/mol para el agua), m la molalidad de la disolución e i el factor de van’t Hoff, que vale 1 para un soluto molecular y se aproxima al número de iones en el caso de un electrolito.
Puntos de ebullición de algunas sustancias (a 1 atm)
| Sustancia | Punto de ebullición |
|---|---|
| Helio | −268,9 °C |
| Nitrógeno (N₂) | −195,8 °C |
| Acetona | 56 °C |
| Etanol | 78,4 °C |
| Agua (H₂O) | 100 °C |
| Mercurio | 356,7 °C |
| Cloruro de sodio (NaCl) | 1413 °C |
| Hierro | 2861 °C |
Aplicaciones
- Destilación: separar los componentes de una mezcla líquida según sus distintos puntos de ebullición, como en la destilación del petróleo o de bebidas alcohólicas.
- Control de calidad: un punto de ebullición distinto del esperado revela impurezas.
- Cocina y esterilización: ollas a presión y autoclaves.
- Refrigeración: los fluidos refrigerantes se eligen por su punto de ebullición bajo.
Ejercicios resueltos
1. Se disuelve 1 mol de NaCl (58,44 g) en 1 kg de agua. ¿A qué temperatura hierve la disolución? (Kb = 0,512 °C·kg/mol; i = 2)
m = 1 mol / 1 kg = 1 mol/kg. ΔT = 2 × 0,512 × 1 = 1,02 °C. T = 100 + 1,02 ≈ 101,02 °C.
2. Expresa en kelvin el punto de ebullición del etanol (78,4 °C).
T (K) = 78,4 + 273,15 = 351,55 K.
3. El etanol (CH₃CH₂OH) y el éter dimetílico (CH₃OCH₃) tienen la misma masa molar. ¿Cuál hierve a mayor temperatura y por qué?
El etanol, porque sus moléculas forman enlaces de hidrógeno entre sí (grupo OH), mientras que el éter no. Hierve a 78,4 °C frente a unos −24 °C del éter.
4. Se disuelven 180 g de glucosa (M = 180 g/mol) en 1 kg de agua. Calcula el ascenso ebulloscópico (i = 1).
m = 1 mol / 1 kg = 1 mol/kg. ΔT = 1 × 0,512 × 1 = 0,512 °C.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es el punto de ebullición del agua?
100 °C a la presión de 1 atm. A menor presión, como en una montaña, hierve a una temperatura inferior.
¿Por qué la temperatura no sube mientras el agua hierve?
Porque el calor que se aporta se emplea en vencer las fuerzas entre moléculas y pasar de líquido a gas, no en aumentar la temperatura.
¿Por qué se echa sal al agua de cocer pasta si casi no cambia la temperatura?
Es sobre todo por sabor. La cantidad habitual de sal solo sube el punto de ebullición una fracción de grado.
¿Qué diferencia hay entre punto de ebullición y punto de fusión?
El punto de fusión es la temperatura de paso de sólido a líquido y el de ebullición de líquido a gas. Para el punto de fusión la presión influye mucho menos.
¿Los sólidos tienen punto de ebullición?
Sí, una vez fundidos. Los metales y los compuestos iónicos hierven a temperaturas muy altas, como el hierro a 2861 °C.
Referencias
- Atkins, P. y de Paula, J. Química física. Editorial Médica Panamericana.
- Chang, R. y Goldsby, K. A. Química. McGraw-Hill.
- Haynes, W. M. (ed.). CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC Press.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2026). «Punto de ebullición». Conceptualia. https://conceptualia.es/ciencias-naturales/quimica/punto-de-ebullicion/
