Ebollizione

Si definisce ebollizione quel passaggio di stato della materia che interessa la massa di un liquido ed avviene per diretta somministrazione di calore fino al raggiungimento di un valore di temperatura per cui la pressione di vapor saturo eguaglia la pressione ambientale.

Ogni sostanza ha una specifica temperatura o punto di ebollizione, che dipende dalla pressione atmosferica: più alta è la pressione e più aumenta la temperatura di ebollizione; infatti, in una pentola a pressione l’acqua bolle a 110 °C perciò i cibi si cuociono molto più rapidamente, mentre in montagna, per via della pressione atmosferica più bassa, l’acqua bolle prima ma ad una temperatura più bassa perciò è più difficile cucinare.

Punto di ebollizione

Il punto di ebollizione si definisce come uno stato termodinamico, definito da una certa temperatura (detta temperatura di ebollizione) e pressione (non necessariamente uguale alla pressione atmosferica), in corrispondenza del quale si ha il processo di ebollizione.

In particolare, la temperatura di ebollizione è la temperatura alla quale la tensione di vapore di un liquido eguaglia la pressione esterna e il liquido inizia a bollire: essa è una proprietà chimico-fisica di una sostanza pura o miscuglio ed è determinata dai valori di temperatura e pressione in cui coesistono le fasi liquida e aeriforme.

Quando la temperatura raggiunge il punto di ebollizione, iniziano a formarsi spontaneamente delle bolle di aeriforme all’interno della massa liquida, per via dei moti convettivi generati dal modo della massa liquida a temperatura più alta verso la superficie (per poi raffreddarsi e scendere verso il basso).

Innalzamento ebullioscopico

Si definisce innalzamento ebullioscopico quella proprietà colligativa che stabilisce l’aumento di temperatura di ebollizione di una soluzione, causata dall’abbassamento della tensione di vapore della soluzione stessa.

Tale modifica della differenza di temperatura di ebollizione risulta essere proporzionale alla molalità della soluzione, espressa dalla seguente relazione:

\[\Delta T_{eb}=K_{eb}m\]

dove \(\Delta T_{eb}\) è l’innalzamento ebullioscopico, \(K_{eb}\) è la costante ebullioscopica (nel caso in cui il solvente sia l’acqua tale costante vale 0,52, per cui in 1000 g di acqua 1 mole di soluto provoca un innalzamento di 0,52 °C del punto di ebollizione), ed \(m\) è la concentrazione molale della soluzione. Nel caso di soluzioni di elettroliti (sostanza disciolta dissociata in ioni), è necessario introdurre il coefficiente di Van’t Hoff, \(i\):

\[\Delta T_{eb}=iK_{eb}m\]