Ebulição

A ebulição é um processo físico em que um líquido se torna gás mediante aquecimento, até a sua temperatura de ebulição. A temperatura de ebulição é atingida quando a pressão de vapor do líquido se iguala à pressão atmosférica exercida sobre o líquido. Durante a ebulição, mesmo com absorção térmica, a temperatura permanece constante, e toda e qualquer energia adicional é absorvida na forma de calor latente.

A ebulição, diferentemente da evaporação, ocorre em toda a extensão do líquido, fazendo com que todas as moléculas adquiram energia cinética suficiente para se vaporizar. Como a ebulição está ligada à pressão ambiente, as temperaturas de ebulição das substâncias se alteram à medida que a pressão atmosférica muda. Por exemplo, em cidades mais elevadas, onde a pressão atmosférica é menor, as substâncias entram em ebulição a uma menor temperatura.

Leia também: Ponto de fusão e ponto de ebulição — o que são, qual a diferença?

Resumo sobre ebulição

• Ebulição é um processo físico no qual um líquido se torna gás mediante aquecimento até sua temperatura de ebulição.
• A temperatura de ebulição é atingida quando a pressão de vapor do líquido se iguala à pressão atmosférica exercida sobre ele.
• Durante a ebulição, a temperatura permanece constante, e toda e qualquer energia adicional é absorvida na forma de calor latente.
• A ebulição ocorre em toda a extensão do líquido e não apenas na superfície, como no caso da evaporação.
• Em cidades mais altas, onde a pressão é menor, a temperatura de ebulição das substâncias também é menor.

O que é ebulição?

Ebulição é o processo físico em que um líquido se torna gás quando é aquecido até sua temperatura de ebulição. Essa temperatura é atingida quando a pressão de vapor exercida sobre a superfície do líquido se iguala à pressão atmosférica exercida sobre o líquido.

Características de ebulição

Em qualquer temperatura, as moléculas da superfície de um líquido conseguem se desprender do meio e formarem uma fase gasosa, em um processo físico conhecido como evaporação. Esse desprendimento é natural e ocorre porque a energia cinética das partículas presentes na superfície é suficiente para romper as interações intermoleculares.

Conforme um líquido é aquecido, a energia cinética média das partículas aumenta. O aumento da energia cinética média permite uma maior taxa de evaporação, afinal, mais fácil se torna o rompimento das interações intermoleculares. As moléculas gasosas se acumulam sobre a superfície do líquido, estabelecendo um equilíbrio dinâmico e também exercendo uma pressão, que é conhecida como pressão de vapor. Assim, se o incremento da temperatura aumenta a taxa de evaporação, é também possível concluir que o aumento da temperatura leva à elevação da pressão de vapor.

Em um determinado momento, a energia cinética média das partículas do líquido é suficientemente grande para que todas as moléculas do líquido, não só as da superfície, possam se vaporizar. Isso ocorre quando a pressão de vapor se iguala à pressão atmosférica exercida sobre o líquido. Dessa forma, a ebulição tem início e é marcada visualmente pela formação de bolhas no líquido, que nada mais são do que moléculas internas do líquido se vaporizando.

É sabido, graças à termodinâmica, que o processo de ebulição é endotérmico, ou seja, é necessário absorver energia para desprender moléculas do estado líquido para o estado gasoso. Em contrapartida, as moléculas gasosas que saem do líquido acabam removendo energia térmica deste. Como consequência, durante a ebulição, a temperatura do meio permanece constante.

Outro ponto de interesse que é possível perceber é que a ebulição está intimamente ligada à pressão do ambiente em que o líquido está inserido. Assim sendo, em ambientes de menor pressão, como em altitudes elevadas, a pressão de vapor se iguala mais rapidamente à pressão atmosférica e, dessa forma, a temperatura de ebulição é menor.

Paralelamente, caso a pressão seja maior, será necessária uma maior temperatura para pressão de vapor se igualar à pressão atmosférica ambiente e, dessa forma, maior será a temperatura de ebulição. Assim, quanto maior a pressão atmosférica do ambiente em que o líquido está inserido, maior a sua temperatura de ebulição, pois será necessário maior aquecimento (e, consequente, elevação de temperatura), para fazer a pressão de vapor alcançar essa pressão atmosférica.

Por isso, os valores de temperatura de ebulição devem ser, a rigor, informados em conjunto com o valor de pressão em que foram aferidos.

Veja também: O que é condensação?

Quantidade de calor latente e ebulição

Como anteriormente dito, durante a ebulição, mesmo com absorção de energia térmica, a temperatura permanece constante. Toda e qualquer energia adicional será absorvida na forma de calor latente de vaporização, para transformar o líquido em gás.

A palavra “latente” significa escondida, justamente pelo fato de que, mesmo com a absorção de calor, a temperatura não se altera. Tal fenômeno só ocorre durante mudanças de estado físico, como no caso da ebulição. O calor latente de vaporização está associado ao trabalho necessário para romper as interações intermoleculares das partículas do líquido durante a ebulição, levando-as à fase gasosa.

Por exemplo, o calor latente de vaporização da água, em pressão de nível do mar, é igual a 2256,7 kJ/kg, o que quer dizer que é necessário absorver 2256,7 kJ de energia para vaporizar 1 kg de água.

Temperatura de ebulição

A temperatura de ebulição é a temperatura em que se inicia a ebulição do líquido em uma dada pressão. Ela é observada no exato momento em que a pressão de vapor do líquido se iguala à pressão atmosférica que o líquido está inserido. Dessa forma, a temperatura de ebulição pode ser determinada para diversos materiais distintos como forma de caracterização e diferenciação.

A tabela a seguir traz os valores de temperatura de ebulição de algumas substâncias na pressão de 1 atmosfera (nível do mar).

Substância	Temperatura de ebulição (°C)
Gás hélio	−269
Gás hidrogênio	−253
Gás nitrogênio	−196
Gás oxigênio	−183
Propanona (acetona)	56
Metanol	64,7
Etanol	78,4
Água	100
Mercúrio	356,7
Cloreto de sódio (sal de cozinha)	1465
Ouro	2856
Ferro	2861
Tungstênio	5555

Mudanças de estado físico da matéria

A matéria pode se apresentar para nós na forma de três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. Mediante alterações nas condições de temperatura e pressão, um estado físico pode ser convertido em outro, sendo que tais mudanças são reversíveis. Ou seja, a matéria no estado sólido pode ser convertida em líquido e o líquido pode retornar ao estado sólido.

Saiba mais: Quais são os tipos de mudança de estado físico da matéria?

Exercícios resolvidos sobre ebulição

Questão 1. (PAS-UFLA: 1ª Etapa/2025-27) A temperatura de ebulição indica a energia necessária para transformar uma substância no estado líquido em vapor por meio de uma vaporização turbulenta (isso ocorre quando a pressão de vapor do líquido se iguala à pressão externa).

Comparando o gelo e a água líquida, na mesma pressão, é CORRETO afirmar que:

1. ambos se tornam vapor na mesma temperatura, pois são apenas água em estados físicos diferentes.
2. a água líquida ferve a uma temperatura mais alta, pois suas moléculas estão mais condensadas.
3. o gelo ferve a uma temperatura mais alta, pois é necessário passar por duas mudanças de fase.
4. o gelo ferve a uma temperatura mais alta, pois é necessário romper a energia do retículo cristalino.

Resposta: Letra A.

Tanto água quanto gelo pertencem à mesma substância, porém, em estados físicos diferentes. O que muda, na verdade, é que para atingir o estado gasoso o gelo precisará absorver maior quantidade de calor que a água no estado líquido. Contudo, a passagem para o estado gasoso, ebulição, ocorrerá na mesma temperatura.

Questão 2. (UFJF-PISM: Módulo II - 1º Dia/2022) Uma professora de química realizou uma experiência com seus estudantes para demonstrar o comportamento da matéria quando se alteram algumas condições como: pressão, temperatura e volume. Ela sugou com uma seringa 2 mL de água a 50 °C, depois tampou a entrada da seringa e puxou o êmbolo como se fosse retirá-lo, no sentido contrário da entrada. Ao fazer esse movimento de puxar o êmbolo, bolhas se formaram no interior da seringa.

Esse fato pode ser explicado, pois:

1. a pressão no interior da seringa é maior, o que favorece a decomposição da água em H₂ (g) e O₂ (g).
2. a pressão no interior da seringa é maior, o que possibilita o aumento de temperatura da água.
3. a pressão no interior da seringa é menor, o que permite a água entrar em ebulição.
4. aumenta-se a temperatura no interior da seringa e o oxigênio dissolvido na água forma bolhas.
5. aumenta-se o volume no interior da seringa e consequentemente a temperatura aumenta no interior da seringa.

Resposta: Letra C.

Ao puxar o êmbolo, a pressão interna da seringa diminui e, por conta disso, o líquido fica inserido sob menor pressão, fazendo com que a sua pressão de vapor se iguale a essa pressão. Como a pressão de vapor se iguala à pressão em que o líquido está inserido, o líquido entra em ebulição de uma vez.

Fontes

ATKINS, P.; JONES, L.; LAVERMAN, L. Princípios de Química: questionando a vida e o meio ambiente. 7. ed. Porto Alegre: Bookman, 2018.

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BOILING, Evaporation, and Condensation. In: LibreTexts Chemistry. [S. l.], 2024. Disponível em: https://chem.libretexts.org/Courses/Fresno_City_College/Introductory_Chemistry_Atoms_First_for_FCC/07%3A_Solids_Liquids_and_Phase_Changes/7.6%3A_Phase_Transitions/7.6.02%3A_Boiling_Evaporation_and_Condensation.

BRITANNICA, The Editors of Encyclopaedia. Latent heat. In: Encyclopedia Britannica. [S. l.], 2024. Disponível em: https://www.britannica.com/science/latent-heat.

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HAYNES, W. M. (ed.) CRC Handbook of Chemistry and Physics. 95^a ed. CRC Press: 2014.

SPEIGHT, James G. Properties of Inorganic Compounds. In: SPEIGHT, James G. (ed.). Environmental Inorganic Chemistry for Engineers. [S. l.]: Butterworth-Heinemann, 2017. p. 171-229. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128498910000047.