Điểm sôi là nhiệt độ mà một chất chuyển hoàn toàn thành hơi ở áp suất khí quyển. Nghe như một con số của phòng thí nghiệm, không liên quan gì tới việc bạn ngửi một mảnh giấy ở nhiệt độ phòng.
Nhưng nó liên quan chặt chẽ, và hiểu vì sao là nền tảng của cả phần này.
Bay hơi không cần đun sôi
Ở bất kỳ nhiệt độ nào, một phần phân tử ở bề mặt chất lỏng luôn có đủ năng lượng để thoát ra thành hơi. Tỉ lệ ấy gọi là áp suất hơi.
Chất có điểm sôi thấp thì áp suất hơi ở nhiệt độ phòng cao — nhiều phân tử thoát ra mỗi giây. Chất có điểm sôi cao thì ngược lại.
Vì thế điểm sôi là chỉ dấu gián tiếp cho tốc độ rời khỏi giấy thử. Nó không phải phép đo trực tiếp, nhưng tương quan đủ chặt để dùng.
Cái gì quyết định điểm sôi
Hai yếu tố.
Khối lượng phân tử. Phân tử nặng cần nhiều năng lượng hơn để thoát. Beta-caryophyllene mười lăm carbon sôi ở 264 độ; limonene mười carbon sôi ở 176.
Nhóm chức phân cực. Nhóm hydroxyl, carbonyl và carboxyl tạo liên kết hydro giữa các phân tử, giữ chúng lại với nhau. Đây là yếu tố thường bị bỏ qua nhưng mạnh không kém khối lượng.
So sánh rõ nhất: limonene và linalool đều mười carbon. Limonene không có nhóm chức nào và sôi ở 176 độ. Linalool có một nhóm hydroxyl và sôi ở 198. Hai mươi hai độ chênh lệch đến từ đúng một nhóm chức.
Trường hợp cực đoan
Acetic acid chỉ có hai carbon so với mười của limonene, và nặng chưa bằng một nửa — nhưng sôi ở 118 độ chứ không phải dưới không. Nguyên nhân: nhóm carboxyl tạo được liên kết hydro kép, và hai phân tử acid acetic thường đi thành cặp.
Ngược lại, naphthalene mười carbon không có nhóm chức nào lại thăng hoa được ở nhiệt độ phòng. Lý do không phải tinh thể xếp lỏng — tinh thể naphthalene xếp khá chặt. Lý do là lực giữ các phân tử với nhau chỉ là lực phân tán yếu, không có liên kết hydro nào, nên áp suất hơi của chất rắn ở nhiệt độ phòng vẫn đủ cao để nó bay thẳng từ rắn sang hơi.
Cách dùng con số này
Trên trang cấu tử của site này, mỗi chất có một vạch chỉ vị trí trên trục 150–290 độ. Trên trang mục từ điển và trang họ mùi, các cấu tử được vẽ thành chấm trên cùng trục ấy.
Nhìn một dải là biết ngay một mùi mở nhanh hay chậm, và còn lại bao lâu. Họ chua the dồn về trái; họ nhựa gỗ dồn về phải.
Đó là toàn bộ ý nghĩa của con số ấy: nó là đồng hồ của mùi.