El agua es el nombre común para el monóxido de dihidrógeno o H2O. La molécula se produce a partir de numerosas reacciones químicas, incluida la reacción de síntesis de sus elementos, hidrógeno y oxígeno. La ecuación química equilibrada para la reacción es:
2 H2 + O2 & amp; # x2192; 2 H2O
Cómo hacer agua
En teoría, es fácil hacer agua con gas hidrógeno y gas oxígeno. Mezcle los dos gases, agregue una chispa o suficiente calor para proporcionar la energía de activación para iniciar la reacción, y presto & amp; # x2014; agua instantánea. Sin embargo, simplemente mezclando los dos gases a temperatura ambiente, won & amp; apos; t hacer cualquier cosa, como las moléculas de hidrógeno y oxígeno en el aire don & amp; apos; t forma espontáneamente agua.
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Se debe suministrar energía para romper los enlaces covalentes que mantienen H2 y O2 & amp; amp; nbsp; moléculas juntas. Los cationes de hidrógeno y los aniones de oxígeno son libres de reaccionar entre sí, lo que hacen debido a sus diferencias de electronegatividad. Cuando los enlaces químicos se vuelven a formar para producir agua, se libera energía adicional, lo que propaga la reacción. La reacción neta es altamente exotérmica, lo que significa una reacción acompañada por la liberación de calor.
Dos manifestaciones
Una demostración química común es llenar un pequeño globo con hidrógeno y oxígeno y tocar el globo & amp; # x2014; desde la distancia y detrás de un escudo de seguridad & amp; # x2014; con una férula ardiente. Una variación más segura es llenar un globo con gas hidrógeno y encender el globo en el aire. El oxígeno limitado en el aire reacciona para formar agua pero en una reacción más controlada.
Otra demostración fácil es burbujear hidrógeno en agua jabonosa para formar burbujas de gas hidrógeno. Las burbujas flotan porque son más ligeras que el aire. Se puede usar un encendedor de mango largo o una férula ardiente al final de un medidor para encenderlos y formar agua. Puede usar hidrógeno de un tanque de gas comprimido o de cualquiera de varias reacciones químicas (p. Ej., reactivando ácido con metal).
Sin embargo, usted hace la reacción, es mejor usar protección para los oídos y mantener una distancia segura de la reacción. Comience pequeño, para que sepa qué esperar.
Comprender la reacción
El químico francés Antoine Laurent Lavoisier nombró hidrógeno, griego para & amp; quot; formador de agua, & amp; quot; basado en su reacción con oxígeno, otro elemento llamado Lavoisier, que significa & amp; quot; acid-productor.& amp; quot; Lavoisier estaba fascinado por las reacciones de combustión. Diseñó un aparato para formar agua a partir de hidrógeno y oxígeno para observar la reacción. Esencialmente, su configuración empleó dos frascos de campana y amp; # x2014; uno para hidrógeno y otro para oxígeno y amp; # x2014; que se alimentó en un recipiente separado. Un mecanismo de chispa inició la reacción, formando agua.
Puede construir un aparato de la misma manera siempre que tenga cuidado de controlar el caudal de oxígeno e hidrógeno para que no lo haga y trate de formar demasiada agua a la vez. También debe usar un recipiente resistente al calor y a los golpes.
Rol del oxígeno
Mientras que otros científicos de la época estaban familiarizados con el proceso de formación de agua a partir de hidrógeno y oxígeno, Lavoisier descubrió el papel del oxígeno en la combustión. Sus estudios finalmente refutaron la teoría del flogisto, que había propuesto que un elemento similar al fuego llamado flogisto se liberara de la materia durante la combustión.
Lavoisier demostró que un gas debe tener masa para que ocurra la combustión y que la masa se conservó después de la reacción. Reaccionar hidrógeno y oxígeno para producir agua fue una excelente reacción de oxidación para estudiar porque casi toda la masa de agua proviene del oxígeno.
Por qué podemos & amp; apos; t simplemente hacer agua?
Un informe de 2006 de las Naciones Unidas estimó que el 20 por ciento de las personas en el planeta no tienen acceso a agua potable limpia. Si es tan difícil de purificar el agua o desalinizar el agua de mar, es posible que se pregunte por qué no hacemos nada y solo hacemos agua con sus elementos. La razón? En una palabra & amp; # x2014; BOOM!
Reaccionar hidrógeno y oxígeno es básicamente quemar gas hidrógeno, excepto en lugar de usar la cantidad limitada de oxígeno en el aire, usted y amp; apos; están alimentando el fuego. Durante la combustión, se agrega oxígeno a una molécula, que produce agua en esta reacción. La combustión también libera mucha energía. El calor y la luz se producen tan rápidamente que una onda de choque se expande hacia afuera.
Básicamente, tienes una explosión. Cuanta más agua hagas a la vez, mayor será la explosión. Funciona para lanzar cohetes, pero usted y amp; apos; han visto videos donde eso salió terriblemente mal. La explosión de Hindenburg es otro ejemplo de lo que sucede cuando se juntan muchos hidrógeno y oxígeno.
Entonces, podemos hacer agua con hidrógeno y oxígeno, y los químicos y educadores a menudo lo hacen # x2014; en pequeñas cantidades. It & amp;apos;No es práctico usar el método a gran escala debido a los riesgos y porque & amp;apos;es mucho más costoso purificar hidrógeno y oxígeno para alimentar la reacción que para producir agua utilizando otros métodos, para purificar el agua contaminada, o para condensar el vapor de agua del aire.
& amp; # x203A; Ciencias
