Définition du point d'ébullition

Candela Rocío Barbisan | Nov. 2021
Ingénierie chimique

C'est un concept que, en général, on lui a associé, puisqu'il est courant de chauffer de l'eau pour le thé, par exemple. Eh bien, les processus d'évaporation ou d'ébullition et de fusion sont des changements physiques que la matière subit et qui nous entourent continuellement.

Lorsque ces processus sont effectués, la matière ne subit pas de changement dans sa composition chimique, seulement subit des changements dans son état d'agrégation, qui, comme nous le savons, dans la nature sont: gaz, liquide et solide.

Pensons à quand en été, sur la plage, nous allons à la mer. Ensuite, lorsque nous nous exposons au rayonnement solaire, nous nous desséchons. Ici, l'évaporation de l'eau se produit, de la phase liquide, elle devient vapeur. Cela se produit à un certain Température vu la pression.

De même, si nous plaçons un liquide dans un récipient ouvert et le chauffons, nous verrons qu'au départ, seules certaines particules ont la énergie cinétique suffisamment pour se séparer de la surface pour former de la vapeur. Au fur et à mesure que nous livrons plus de chaleur, plus de particules auront tendance à s'élever de la surface générant plus de vapeur jusqu'à ce que, finalement, tout le mélange liquide se soit évaporé. C'est parce que le conteneur est ouvert, si le conteneur était fermé, nous aurions un cas différent, où un Équilibre entre la phase liquide et la phase gazeuse. Initialement, les particules se détacheront du sinus du liquide. Au fur et à mesure que nous augmentons la quantité de chaleur délivrée, plus de particules passent dans la phase gazeuse, mais de la même manière les collisions entre elles s'accroissent, faisant retourner certaines dans le liquide, jusqu'à atteindre un équilibre où la la vitesse revenir à l'état liquide et sortie de lui est le même.

Lorsque nous observons qu'un liquide commence à bouillir, formant des bulles sous la surface, nous savons qu'à ce moment, la pression de vapeur était égale à la Pression atmosphèrique. Eh bien, qu'est-ce que la pression de vapeur? C'est la pression exercée par la vapeur en équilibre avec le liquide, indiquant la facilité avec laquelle ladite substance s'évapore. Dans le cas du récipient fermé, l'équilibre dont nous parlons se produit à la pression de vapeur.

Ainsi, le « point d'ébullition » est la température à laquelle une substance liquide égale sa pression de vapeur avec celle qui s'exerce à la surface. Dans le cas du récipient ouvert, la pression atmosphérique s'exerce sur la surface, de sorte que le température à laquelle la pression de vapeur est égale à la pression atmosphérique sera sa température de ébullition.

Cette connaissance de la pression de vapeur est un concept utilisé dans de nombreux procédés industriels ainsi que dans nos maisons, comme c'est le cas des autocuiseurs. C'est similaire à l'exemple du récipient fermé puisque ce pot est hermétique, gardant la vapeur à l'intérieur.

Au fur et à mesure que nous continuons à fournir de la chaleur, la pression à la surface du liquide à l'intérieur augmente à mesure qu'il produit plus de vapeur, cela produit une cuisson plus rapide car l'eau aura un point d'ébullition plus élevé que si elle était ouvert. Dans beaucoup d'entre eux, il y a une vanne dans la partie supérieure qui permet à l'excès de vapeur produit de s'échapper.

Exemples de point d'ébullition normal

Bien que l'on définisse le point d'ébullition par une pression exercée sur la surface du liquide, si cette la pression est la pression atmosphérique (101,325 kPa) la température d'ébullition est dite "normale" au niveau du mer.

En vertu de ce qui précède, nous pouvons estimer que la pression atmosphérique est un paramètre pertinent dans le définition puisque, si l'on fait varier la hauteur, on fera varier la pression atmosphérique et, par conséquent, son point de ébullition. En général, les valeurs normales du point d'ébullition de différentes substances mesurées au niveau de la mer sont tabulées, certaines d'entre elles sont:

Eau: 100 ºC
Essence: 30-200ºC
Gazole: 280-350 ºC
Méthanol: 64,7 ºC
Éthanol: 78,3 ºC

Au moment de la analyser la tendance du point d'ébullition doit être prise en compte les facteurs, du type de composé (ionique, covalent, métallique) aux forces intermoléculaires et aux masses molaires impliquées. Ces substances qui, à la température environnement ont une certaine facilité à s'évaporer ils sont dits "volatils", notons le cas de l'alcool, il est plus volatiles que l'eau, les parfums doivent donc toujours être maintenus fermés en raison de leur facilité de évaporation.