A água tem um ponto de ebulição mais alto que o dióxido de carbono devido à força das forças intermoleculares entre as moléculas de água em comparação com as moléculas de dióxido de carbono. O ponto de ebulição de uma substância é a temperatura na qual sua pressão de vapor se iguala à pressão que envolve o líquido e a substância se transforma em vapor. Quanto mais fortes forem as forças intermoleculares, mais energia será necessária para quebrá-las e transformar o líquido em vapor e, portanto, maior será o ponto de ebulição.

No caso da água, a força intermolecular é a ligação de hidrogênio. A ligação de hidrogênio é uma interação dipolo-dipolo que ocorre entre um átomo de hidrogênio ligado covalentemente a um átomo altamente eletronegativo (como oxigênio, nitrogênio ou flúor) e outro átomo eletronegativo. Na água, os átomos de hidrogênio estão ligados covalentemente aos átomos de oxigênio, e os átomos de oxigênio são altamente eletronegativos, criando uma forte ligação de hidrogênio entre as moléculas de água. Essas ligações de hidrogênio criam uma rede de interações entre as moléculas de água, exigindo mais energia para quebrá-las e transformar a água em vapor, resultando em um ponto de ebulição mais elevado.

Por outro lado, as moléculas de dióxido de carbono são apolares, o que significa que não possuem um momento dipolar significativo. A força intermolecular entre as moléculas de dióxido de carbono são as forças de dispersão de London, que são forças fracas de van der Waals decorrentes das flutuações temporárias na distribuição de elétrons. As forças de dispersão de London são muito mais fracas do que as ligações de hidrogênio, por isso é necessária menos energia para quebrá-las e transformar o dióxido de carbono em vapor, resultando em um ponto de ebulição mais baixo.

Portanto, as ligações de hidrogénio mais fortes na água em comparação com as forças de dispersão de Londres mais fracas no dióxido de carbono é o que faz com que a água tenha um ponto de ebulição mais elevado do que o dióxido de carbono.