ponto de ebulição

O ponto de ebulição ou temperatura de ebulição de uma substância é a temperatura em que ela passa do estado líquido para o estado gasoso. Também pode ser entendido como o período de um processo em que um líquido está a sofrer mudança de fase, reduzindo sua fração em estado líquido e aumentando sua fração em estado gasoso, dadas as condições limítrofes como pressão atmosférica e taxa de calor — de forma mais rápida possível — geralmente observando-se a formação rápida de bolhas de gás no interior do líquido. Essas bolhas, emergindo à superfície, dispersam-se na fase gasosa. Usualmente, 'ponto de ebulição' refere-se também à temperatura (ou temperaturas) nas qual essa condição ocorre. De acordo com a definição IUPAC, ponto de ebulição é a temperatura na qual a pressão de vapor do líquido iguala-se à pressão da atmosfera à qual encontra-se submetido. Para uma substância pura, os processos de ebulição ou de condensação ocorrem sempre a uma mesma temperatura, e esta se mantém constante durante todo o processo, ocorrendo o mesmo para os processos de fusão e ebulição de substâncias puras. Água pura ao nível do mar entra em ebulição a 100 ºC, e enquanto houver água em ebulição, a temperatura da água e do vapor formado permanecerão constantes ao longo de todo processo, mesmo que considerável quantidade de energia esteja sendo fornecida ao sistema na forma de calor a fim de induzir a transformação. Diferente do verificado para substâncias puras, na grande maioria das misturas de duas ou mais substâncias as temperaturas de ebulição e condensação não se mantêm constantes ao longo da transformação, variando do início até o final da mudança de estado. Verificam-se nestes casos que há também segregação de componentes da mistura durante a mudança de fase, sendo este o princípio usado na separação de componentes via o processo de destilação, a exemplo. O mesmo observa-se na fusão - solidificação para a maioria das misturas. Para o caso do processo fusão-solidificação tem-se a solidificação de refrigerantes como exemplo. Nas primeiras fases da solidificação há a formação de gelo "de água", havendo notória segregação do xarope que integra o refrigerante - que permanece em forma líquida - contudo agora concentrada - no interior da garrafa. Para tais misturas, as mudanças de estado físico ocorrem em faixas ou intervalos de temperatura, a cada faixa associando-se a segregação de uma de suas componentes. Há entretanto misturas que transformam de fase sem segregação de componentes e o fazem, de forma similar ao que se dá com substâncias puras, à temperatura constante. Tais misturas são denominadas misturas azeotrópicas. Uma mistura azeotrópica muito conhecida é o álcool líquido "96 graus" comercializado tradicionalmente em garrafas de plástico para uso doméstico. A mistura água e o álcool etílico, quando em proporção de 96% de álcool + 4% de água, formam uma mistura azeotrópica inseparável por destilação por se comportar como se substância pura o fosse. Impossível sua separação pelo método tradicional de destilação, este é comercializado em sua forma azeotrópica. A obtenção de álcool anidro, sem água, requer tecnologia diferente e mais específica, sendo por isto este geralmente também mais caro. Ao destilar-se uma mistura com elevada concentração de água e proporção menor de álcool obtém-se como primeiro produto não o álcool mas sim a citada mistura azeotrópica de álcool-água. Em vista dos azeótropos deve-se ter cuidado pois nem todo material que entre em ebulição a uma temperatura constante é necessariamente uma substância pura, podendo este caracterizar-se em verdade uma mistura azeotrópica. Comportamento similar é observado para misturas sólidas conhecidas como misturas eutéticas - misturas sólidas ou líquidas de duas ou mais substâncias em proporções bem definidas que dependem das substâncias envolvidas - para as quais se verifica-se que a temperatura de fusão é, a exemplo do verificado para substâncias puras, também constante durante todo o processo, e que a fusão ou solidificação se dão sem a segregação das componentes da mistura quando na devida proporção. A temperatura de fusão de misturas eutéticas é a menor possível se comparada as demais misturas estequiometricamente possíveis dos mesmos elementos. Como exemplo de mistura eutética (ou em proporções próximas a dela) tem-se a mistura de chumbo e estanho (proporção aproximada de 60% por 40%) formando a solda utilizada em circuitos eletrônicos. Uma mistura líquida que constitui-se em uma mistura azeotrópica não é necessariamente também uma mistura eutética, e vice-versa, contudo não há nada que impeça uma mistura de caracterizar-se como eutética e azeotrópica simultaneamente.