Le point d'ébullition d'une substance est la température à laquelle sa pression de vapeur est égale à la pression entourant le liquide et le liquide se transforme en vapeur. Le point d’ébullition d’une substance augmente à mesure que le numéro atomique des atomes qui la composent augmente. En effet, le point d’ébullition d’une substance est lié à la force des forces intermoléculaires entre ses molécules. Plus les forces intermoléculaires sont fortes, plus le point d’ébullition de la substance est élevé.

À mesure que le numéro atomique d’un atome augmente, le nombre de protons dans le noyau de l’atome augmente également. Cette augmentation du nombre de protons entraîne une attraction électrostatique plus forte entre le noyau chargé positivement et les électrons chargés négativement dans l’atome. Cette attraction électrostatique plus forte entraîne des forces intermoléculaires plus fortes entre les molécules de la substance, ce qui conduit à un point d’ébullition plus élevé.

Par exemple, le point d’ébullition du méthane (CH4), qui possède un atome de carbone, est de -161,6 °C. Le point d’ébullition de l’éthane (C2H6), qui possède deux atomes de carbone, est de -88,6 °C. Le point d’ébullition du propane (C3H8), qui possède trois atomes de carbone, est de -42,1 °C. Le point d’ébullition du butane (C4H10), qui possède quatre atomes de carbone, est de -0,5 °C.

À mesure que le nombre d’atomes de carbone dans la molécule augmente, le point d’ébullition de la substance augmente car les forces intermoléculaires entre les molécules deviennent plus fortes à mesure que le nombre de protons dans la molécule augmente.