É hábito definir-se o ponto de ebulição como sendo o instante no qual se produz a mudança de estado de uma matéria que passa de líquido para gasoso. O conceito, em termos mais concretos, está relacionado com a temperatura que faz com que a pressão de vapor de um líquido iguale a pressão de vapor do meio em questão.
Noutros termos, o ponto de ebulição faz menção à temperatura na qual um líquido ferve, a qual está vinculada às propriedades específicas do líquido, e não à sua quantidade. É importante ressalvar que, uma vez que o líquido tenha entrado em ebulição (e está a ferver), a temperatura não sofre nenhuma variação.
Características
A temperatura da matéria está relacionada com a energia cinética das suas moléculas. Por hábito, são poucas as moléculas que conseguem quebrar a tensão superficial: no entanto, uma vez alcançada a temperatura do ponto de ebulição, é incrementada a entropia e as partículas ficam desordenadas.
Peguemos no caso da água. O ponto de ebulição do H2O é 100 graus centígrados. Isto significa que podemos colocar água à temperatura de ambiente (20 graus, por exemplo) num tacho e levar o recipiente ao lume. A água, nessa altura, estará em estado líquido.
À medida que vai aumentando a temperatura, no entanto, a tensão superficial começa a alterar-se. Posto isto, ao chegar aos 100 graus, a água alcançará o seu ponto de ebulição e começará a ferver, passando para o estado gasoso. Como mencionado em parágrafos anteriores, não importa se o tacho contém meio litro, um litro ou três litros de água: o ponto de ebulição será sempre 100 graus.
Especialmente no caso da água, conhecer e prever o seu ponto de ebulição é fundamental para o seu uso para fins culinárias, tendo em conta que, se para algumas receitas é necessário levá-la a ferver, este ponto pode arruinar outras, que precisam unicamente do uso de água quente.
Dependendo dos costumes de cada pessoa, as infusões podem ser preparadas quer com água a ferver como com água quente; enquanto alguns asseguram que a primeira opção deita a perder parte do sabor e das propriedades das ervas, outros não concebem retirar a água antes do ponto de ebulição com receio de esta não estar absolutamente livre de gérmenes e bactérias.
Nas regiões mais pobres do mundo, uma das mais perigosas doenças é a cólera, e existem incansáveis campanhas para a prevenir, que consistem em educar/sensibilizar a comunidade em questões relacionadas com a higiene e a manipulação de alimentos. Dado que a água é um dos elementos-chave na propagação da bactéria Vibrio Cholerae, causante da cólera, muitas das precauções apontam para o seu correto uso em diversas atividades do dia-a-dia. Quando se deseja lavar alimentos, bebê-la ou usá-la para cozinhar, recomenda-se sempre fervê-la previamente.
Importância do ponto de ebulição
Há diversas áreas em que o ponto de ebulição pode ser essencial, sendo que algumas aplicações dele são as seguintes:
– O ponto de ebulição se trata de um recurso importante para ajudar a calibrar os termômetros;
– Ele pode ser usado ainda para distinguir diferentes substâncias químicas, pois cada substância tem um ponto de ebulição único;
– O ponto de ebulição é importante também para a separação de misturas, pois as substâncias de baixa temperatura de ebulição podem ser facilmente evaporadas;
– Nas panelas de pressão, o nível de pressão atmosférica aumenta no seu interior quando elas são ligadas, o que faz com que o ponto de ebulição seja maior. Isso permite um cozimento mais rápido, com temperaturas atingindo até 120°C;
– Por fim, o ponto de ebulição é um importante indicador da pureza de uma substância química, pois a temperatura de ebulição aumenta com a pureza.
É importante citar que cada substância possui um ponto de ebulição: no caso da água, como citado, seu ponto de ebulição é por volta de 100°, enquanto isso, o do álcool é em 78° e o ácido acético (que há no vinagre) é em 118°.
Leva-se em consideração que o ponto de ebulição aumenta diretamente com a pressão atmosférica, que, por outro lado, reduz inversamente à medida que a altitude aumenta. E esse processo é ainda descrito como a mudança de fase de um líquido.
A ebulição é estudada principalmente na Físico-Química, que é uma área da Química que investiga as propriedades físicas dos materiais. Mas tende a ser estudada pela Química Geral também.
Elementos que influenciam no ponto de ebulição
O ponto de ebulição da água é influenciado por três principais variáveis: pressão atmosférica, temperatura e composição química.
Quando a pressão aumenta, o ponto de ebulição da água diminui, enquanto que, ao contrário, o ponto de ebulição aumenta quando a pressão diminui.
De modo semelhante, quando a temperatura aumenta, o ponto de ebulição da água também aumenta.
Por fim, a composição química da água também tem um efeito sobre o ponto de ebulição. Por exemplo, a água do mar é ligeiramente mais densa do que a água doce, por isso ela tem um ponto de ebulição ligeiramente mais alto.
Para qualquer substância pura, os processos de fusão e ebulição têm como característica a constância da temperatura durante toda a evolução, ou seja, ocorrem sempre a uma mesma temperatura e a mesma se mantém constante, independente do tempo em que o processo se mantém ativo. A mesma característica se aplica ao processo de condensação.
Ponto de ebulição e ponto de fusão
Existem certos conceitos que se confundem com ponto de ebulição, como é o caso do ponto de fusão, ainda que a sua definição seja bastante diferente: trata-se da temperatura que marca o ponto na qual a matéria deixa o estado sólido para passar para o líquido. Esta propriedade ocorre quando a temperatura é constante e é considerada intensiva, ou seja que não depende do tamanho do corpo ou da quantidade de substância.
Habitualmente, a matéria congela e funde-se à mesma temperatura (os seus pontos de congelação e fusão são equivalentes). No entanto, existem claras exceções; por exemplo, o ponto de fusão do agar-agar ocorre a 85 °C enquanto a sua congelação se dá entre os 31 e os 40 °C. Embora a pressão afete o ponto de ebulição, isso já não acontece com o ponto de fusão.
Equipe editorial de Conceito.de. (30 de Agosto de 2015). Atualizado em 6 de Fevereiro de 2023. Ponto de ebulição - O que é, conceito, características e importância. Conceito.de. https://conceito.de/ponto-de-ebulicao