Ebullición

La palabra ebullición proviene del idioma latín, de la palabra “ebullitĭo”, palabra que hace referencia al proceso y a las consecuencias que se obtienen cuando se hierve algún líquido. Esta palabra es un verbo, y se refiere a la producción de una gran cantidad de burbujas debido al calor o la fermentación. En otras palabras podemos decir que la ebullición es un sinónimo de hervor.

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¿Qué es la ebullición?

La ebullición es la vaporización rápida que realiza un líquido, que generalmente ocurre cuando éste se calienta a una temperatura tal que su presión de vapor está por encima de la presión que se encuentra en el medio externo.

En qué consiste

Podemos decir que el proceso de la ebullición consiste en un fenómeno físico por medio del cual un líquido es capaz de modificar su estado para volverse gaseoso. Este paso del estado líquido al gaseoso se produce cuando la temperatura que envuelve por completo al líquido alcanza el denominado punto de ebullición a una presión determinada. El punto de ebullición consiste entonces en la temperatura en la que la presión de vapor resulta igual a la presión del medio que se encuentra en torno al líquido.

Es todo un proceso físico que en algunas ocasiones es también llamado con el nombre de vaporización, el cual inicia cuando al calentar un líquido empiezan a surgir o a aparecen burbujas de gas en toda su masa las cuales son desprendidas a la atmósfera.

Proceso

El proceso para que se dé la ebullición ocurre cuando una sustancia incrementa su temperatura de su masa en su totalidad hasta llegar a tal punto en donde la presión del vapor sea igual a la presión atmosférica externa. Durante el proceso de ebullición aparecen una serie de burbujas, que suben hasta la superficie del líquido dando de esta manera origen al vapor, es decir, el paso del líquido al estado gaseoso.

Las condiciones específicas con respecto a la temperatura y a la presión en las que se da el proceso de ebullición se conoce con el nombre de punto de ebullición. Este tiene la capacidad de variar de sustancia a sustancia. Importante es mencionar también que la temperatura del punto de ebullición no puede aumentar, sino que se debe de mantener en forma constante a una presión que también sea constante.

Punto de ebullición

Se conoce como el punto de ebullición al instante preciso en el cual se produce el cambio de estado de una materia que pasa de líquido a gaseoso. Este concepto se refiere a la temperatura que produce que la presión de vapor de un líquido sea igual a la presión de vapor del medio en cuestión. En otras palabras, el punto de ebullición es la temperatura en la cual un líquido tiene la capacidad de hervir, y se encuentra además vinculado con las diferentes propiedades específicas que tiene el líquido, y no a su cantidad. Es importante mencionar que cuando el líquido ha entrado en ebullición la temperatura no debe de sufrir ningún tipo de variación.

Podemos llegar a determinar el punto de ebullición por medio de un equipo conocido con el nombre de equipo de destilación. Este equipo consta de un termómetro que se coloca a la salida del vapor con el objetivo de leer de manera correcta la temperatura de transición que tiene el líquido. Este equipo consta de un matraz esférico que se introduce dentro de la sustancia que se va a destilar, de una columna de destilación que puede ser sencilla o de relleno, de un termómetro, de refrigerante recto, de matraz colector, gomas de caucho, una fuente de calor y pinzas metálicas.

Para lograr hacer un cálculo de la variación entre el punto de ebullición normal y el punto de ebullición a una presión atmosférica se puede aplicar la siguiente fórmula:

ΔTeb = 1.1 x 10-4 x (760 – Patmosférica) x (273 + Teb )

Donde:

• ΔTeb = es el cambio en el punto de ebullición (Punto de ebullición normal – Punto de ebullición a presión dada)
• Patmosférica = es la presión a la cual se quiere medir el punto de ebullición
• Teb = es el punto de ebullición del líquido a la presión dada (Patmosférica)

En qué se diferencia de la evaporación

La principales diferencias que podemos observar entre la evaporación y la ebullición son las siguientes:

• La evaporación es un proceso que se da en forma lenta y gradual. La ebullición en cambio se da de forma veloz una vez que ha alcanzo una determinada temperatura.
• La evaporación se da en cualquier temperatura. Para que se dé el proceso de ebullición ocurre a una temperatura determinada.
• El proceso de evaporación ocurre en la superficie del líquido; la ebullición por el contrario puede ocurrir en cualquier parte del líquido (superficie o interior).
• El signo principal de la ebullición es la formación de burbujas; signo que no se presenta en la evaporación.

Aplicaciones

La aplicación más importante es la de lograr conocer la pureza que tiene una determinada sustancia. También se utiliza para poder elevar la temperatura de un determinado producto y para el adecuado funcionamiento de las máquinas de vapor.

Importancia de la ebullición

Conocer el punto de ebullición de algún material o sustancia es muy importante para le uso de aplicaciones científicas o de ingeniería, ya que de esta forma como se puede llegar a conocer las temperaturas ideales de trabajo, la energía absorbida en el cambio de fase, seleccionar el material de acuerdo a la exigencia de calor, entre otros.

Ejemplos

Algunos ejemplos de ebullición son los siguientes:

• Punto de ebullición del agua, a los 100°C.
• De la plata, 2212°C.
• Del neón, a los -246°C.
• Del nitrógeno, a los -196°C.
• El punto de ebullición más bajo es el del helio, que con -269°C ya pasará a estar en estado gaseoso.
• Del cesio, a los 678°C.
• Del titanio se produce al llegar a los 3287°C.
• Del manganeso, a los 1962°C.
• Del bromo a los 59°C.