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I punti di ebollizione delle sostanze variano a seconda della loro struttura a livello molecolare. Conoscevano tutti il punto di ebollizione dell'acqua a pressione standard: 100 gradi Celsius o 212 gradi Fahrenheit. Molte delle sostanze che si considerano gas, tuttavia, sono solo gas perché i loro punti di ebollizione sono ben al di sotto della temperatura ambiente. Anche alcune sostanze liquide a temperatura ambiente, come l'etanolo, hanno punti di ebollizione più bassi dell'acqua.
Atmosfera
Azoto (N2), anidride carbonica, ossigeno (O2), elio, cloro (Cl2) e idrogeno sono tutti esempi familiari di sostanze che bollono a temperature molto più basse dell'acqua. L'elio liquido ha il punto di ebollizione più basso di tutti - circa -452 gradi Fahrenheit, solo 4,2 gradi Celsius sopra lo zero assoluto. Sebbene queste sostanze siano chiamate gas, è importante ricordare che nessuna sostanza può essere definita come "gas" o "liquido" se non a una temperatura specifica. Liquido, solido e gas sono tutti stati diversi della materia e una sostanza può abitare in uno di questi tre stati, a seconda della temperatura e della pressione.
Idrocarburi non polari
L'acqua ha un momento di dipolo, il che significa che è polare perché c'è una debole carica negativa parziale sull'ossigeno e una debole carica positiva parziale sugli idrogeni. I composti di idrocarburi come quelli presenti nella benzina, tuttavia, non sono polari. Le interazioni chiamate forze di dispersione di Londra tengono insieme molecole non polari nella fase solida o liquida; queste forze di Londra diventano più forti con l'aumentare delle dimensioni delle molecole. Di conseguenza, molte molecole non polari più piccole come i componenti della benzina bollono a una temperatura inferiore rispetto all'acqua perché le interazioni intermolecolari sono più deboli.
alcoli
Come le molecole d'acqua, gli alcoli sono polari e possono anche formare un tipo speciale di legame chiamato legame idrogeno. Le molecole d'acqua, tuttavia, possono formare due legami idrogeno, mentre un alcool può formarne solo uno. Gli alcoli tendono ad avere un punto di ebollizione più alto rispetto agli idrocarburi della stessa dimensione ma un punto di ebollizione inferiore rispetto all'acqua. Ecco come si fa il liquore come il whisky: attraverso la distillazione per aumentare il contenuto di etanolo.
Altre molecole
Molte altre molecole hanno punti di ebollizione più bassi dell'acqua. Un esempio notevole è una classe di molecole chiamate eteri, che hanno un ossigeno legato a due carboni; sono leggermente polari ma non così polari come l'acqua o gli alcoli e non possono formare legami idrogeno, quindi in genere hanno punti di ebollizione più bassi. Un altro esempio è l'ammoniaca, che in genere viene venduta disciolta in acqua. Bolla sotto 0 gradi Celsius e a temperatura ambiente si trova come un gas, anche se uno che si dissolve facilmente.