Как да направим вода от водород и кислород

За да разберем по-добре дали може да се направи вода или не, е необходимо да знаем някои качества на нейните компоненти.

Характеристики на кислорода

Кислородът е газ без цвят и мирис, който е част от водата, въздуха, живите същества и почти всичко около нас. Химическият му символ е О. Той е неметален и силно реактивен, образувайки съединения с повечето елементи, с изключение на хелий и неон.

Кислородът също е силен окислител и вторият най-електроотрицателен от всички елементи след флуора. В природата елементарен кислород се произвежда от растения, водорасли и цианобактерии. Той е основен елемент за клетъчното дишане и горене.

Характеристики на водорода

Водородът е химичният елемент с най-простата молекулярна структура в периодичната таблица. Поради специфичните си свойства, той не е част от никоя група. Това е запалим газ без цвят и мирис. Освен това е неметален елемент и не е разтворим във вода.

Водородът се счита за най-разпространения химичен елемент, тъй като съставлява 75% от материята във Вселената. В естественото си състояние той е доста рядък на Земята и се произвежда индустриално от въглеводороди като метан. Може да се получи и от вода чрез процеса на електролиза.

как можете да направите вода

Нуждата от вода по време на периоди на суша, в пустинни места или на места, където наблизо няма източник на питейна вода, ни кара да обмислим възможността за производство на вода.

На пръв поглед производството на вода изглежда просто, тъй като се състои само от два елемента: кислород и водород, които също са много разпространени.

На теория е възможно да се направи вода, ако двата газа се смесят и се осигури достатъчно топлина, за да започне химическата реакция между тези елементи.

Водната молекула се получава от изгарянето на елементите, които я съставят: водород (H) и кислород (O). Тази реакция се представя по следния начин:

2H ₂ + O ₂ → 2H ₂ O + енергия

На практика обаче смесването на тези два елемента не може да се случи при стайна температура, тъй като молекулите на водорода и кислорода не образуват спонтанно вода. За да се образува вода, трябва да се достави достатъчно енергия, за да се разрушат ковалентните връзки, които държат заедно молекулите на водорода и кислорода. По този начин химическите връзки могат да бъдат пренаредени, за да се получи вода. Но тази реакция е екзотермична, тоест отделя топлина и също предизвиква експлозия.

Защо е трудно да се направи вода?

Реакцията на водород и кислород е основно изгаряне на водород. И ето два важни момента, които трябва да имате предвид: водородът е силно запалим, а кислородът подхранва горенето. Следователно, за да настъпи химическата реакция между кислорода и водорода и да се образува вода, е необходимо да се подаде енергия и в резултат на това се получава експлозия. Това може да има фатални последици.

Поради тази причина водата се създава за демонстрационни цели в малки количества и в контролирана среда, като например лаборатории. В големи количества производството на вода крие много рискове. Освен това е много по-скъпо да се набавят водород и кислород за задвижване на реакцията, отколкото да се създаде вода с помощта на други методи, като кондензиране на водни пари, пречистване на замърсена вода или обезсоляване на морска вода.

експерименти за получаване на вода

Един от първите учени, заинтересовани да разберат в дълбочина как протича реакцията между водород и кислород, за да се образува вода, беше френският химик Антоан Лоран Лавоазие. За да направи това, той създава апарат за образуване на вода от водород и кислород и може да наблюдава реакцията. По принцип са използвани две камбани, една за водород и една за кислород, а реакцията на горене е стартирана чрез механизъм.

Чрез този експеримент Лавоазие открива важната роля на кислорода при изгарянето на водород, за да се образува вода. Освен това му позволи да покаже, че газът трябва да има маса, за да възникне изгаряне, и тази маса се запазва след реакцията. В допълнение, реакцията на водород и кислород за получаване на вода му помогна да изследва окислителните реакции.

експеримент 1

Един от най-простите експерименти за получаване на вода е да поставите кислород и водород в съд и да го включите.

Това трябва да се прави по контролиран начин, за предпочитане в лаборатория и като се внимава при работа с кислород и водород. Препоръчително е да използвате малко количество от всеки елемент. Препоръчва се също да се използва топлоустойчив контейнер и за предпочитане от някакъв нечуплив материал.

експеримент 2

Друг обичаен химичен експеримент е да се напълни малък балон с водород и кислород. Трябва да се постави защитен щит и отдалеч докоснете балона с горяща пръчка.

Друг вариант е да напълните балона с водород и да го запалите във въздуха. Кислородът във въздуха ще реагира, за да образува вода, но реакцията ще бъде по-контролирана.

Библиография

• Saxena, S.K.; VK Chhibber, VK Вода с нейната химия . (2020 г.). Испания. Испанска академична редакция.
• Морено Родригес, JA; Moreno Rdz, A.; Moreno Rdz, LA Химия в действие . Експерименти по обща химия . (2018). Испания. Испанска академична редакция.