Kookpunten van stoffen variëren afhankelijk van hun structuur op moleculair niveau. We kennen allemaal het kookpunt van water bij standaarddruk - 100 graden Celsius of 212 graden Fahrenheit. Veel van de stoffen waarvan je denkt dat het gassen zijn, zijn echter alleen gassen omdat hun kookpunten ver onder kamertemperatuur liggen. Zelfs sommige stoffen die vloeistoffen op kamertemperatuur zijn, zoals ethanol, hebben lagere kookpunten dan water.

Sfeer

Stikstof (N2), koolstofdioxide, zuurstof (O2), helium, chloor ( Cl2) en waterstof zijn allemaal bekende voorbeelden van stoffen die koken bij veel lagere temperaturen dan water. Vloeibaar helium heeft het laagste kookpunt van allemaal - ongeveer -452 graden Fahrenheit, slechts 4,2 graden Celsius boven het absolute nulpunt. Hoewel deze stoffen gassen worden genoemd, is het belangrijk om te onthouden dat geen enkele substantie kan worden gedefinieerd als een "gas" of een "vloeistof", behalve bij een specifieke temperatuur. Vloeistof, vaste stof en gas zijn allemaal verschillende toestanden van materie en een stof kan in elk van deze drie toestanden leven, afhankelijk van de temperatuur en druk.

Niet-polaire koolwaterstoffen

Water heeft een dipool moment, wat betekent dat het polair is omdat er een zwakke gedeeltelijke negatieve lading is op zuurstof en een zwakke gedeeltelijke positieve lading op waterstoffen. Koolwaterstofverbindingen, zoals die in benzine, zijn echter niet-polair. Interacties, Londense dispersiekrachten genoemd, houden niet-polaire moleculen samen in de vaste of vloeibare fase; deze Londense krachten worden sterker naarmate de grootte van de moleculen toeneemt. Bijgevolg koken veel kleinere niet-polaire moleculen zoals de componenten van benzine bij een lagere temperatuur dan water, omdat de intermoleculaire interacties zwakker zijn.

Alcoholen

Net als watermoleculen zijn alcoholen polair en kunnen ze ook een speciale soort binding, een waterstofbrug genaamd. Watermoleculen kunnen echter twee waterstofbruggen vormen, terwijl een alcohol er maar één kan vormen. Alcoholen hebben de neiging een hoger kookpunt te hebben dan koolwaterstoffen van dezelfde grootte maar een lager kookpunt dan water. Zo maak je likeur als whisky: door destillatie om het ethanolgehalte te verhogen.

Andere moleculen

Veel andere moleculen hebben lagere kookpunten dan water. Een opmerkelijk voorbeeld is een klasse moleculen genaamd ethers, die een zuurstof gebonden aan twee koolstofatomen hebben; ze zijn enigszins polair maar niet zo polair als water of alcoholen en kunnen geen waterstofbruggen vormen, dus hebben ze meestal een lager kookpunt. Een ander voorbeeld is ammoniak, dat meestal wordt verkocht opgelost in water. Het kookt onder de 0 graden Celsius en wordt bij kamertemperatuur gevonden als een gas, zij het dat gemakkelijk oplost.