Wie man aus Wasserstoff und Sauerstoff Wasser macht

Um besser zu verstehen, ob Wasser hergestellt werden kann oder nicht, ist es notwendig, einige Eigenschaften seiner Bestandteile zu kennen.

Sauerstoffeigenschaften

Sauerstoff ist ein farb- und geruchloses Gas, das Bestandteil von Wasser, Luft, Lebewesen und fast allem um uns herum ist. Sein chemisches Symbol ist O. Es ist nichtmetallisch und hochreaktiv und bildet Verbindungen mit den meisten Elementen außer Helium und Neon.

Sauerstoff ist auch ein starkes Oxidationsmittel und nach Fluor das zweitstärkste elektronegative aller Elemente. In der Natur wird elementarer Sauerstoff von Pflanzen, Algen und Cyanobakterien produziert. Es ist ein wesentliches Element für die Zellatmung und Verbrennung.

Eigenschaften von Wasserstoff

Wasserstoff ist das chemische Element mit der einfachsten molekularen Struktur im Periodensystem. Aufgrund seiner besonderen Eigenschaften gehört es keiner Gruppe an. Es ist ein brennbares, farb- und geruchloses Gas. Es ist auch ein nichtmetallisches Element und ist nicht wasserlöslich.

Wasserstoff gilt als das am häufigsten vorkommende chemische Element, da es 75 % der Materie im Universum ausmacht.In seiner natürlichen Form ist es auf der Erde ziemlich selten und wird industriell aus Kohlenwasserstoffen wie Methan hergestellt. Es kann auch durch Elektrolyse aus Wasser gewonnen werden.

wie kann man wasser machen

Der Bedarf an Wasser in Dürreperioden, in Wüstengebieten oder an Orten, die keine Trinkwasserquelle in der Nähe haben, lässt uns die Möglichkeit der Wassergewinnung in Betracht ziehen.

Auf den ersten Blick erscheint die Herstellung von Wasser einfach, da es nur aus zwei Elementen besteht: Sauerstoff und Wasserstoff, die ebenfalls sehr häufig vorkommen.

Theoretisch ist es möglich, Wasser herzustellen, wenn beide Gase gemischt werden und genügend Wärme bereitgestellt wird, um die chemische Reaktion zwischen diesen Elementen zu starten.

Das Wassermolekül entsteht durch die Verbrennung der Elemente, aus denen es besteht: Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O). Diese Reaktion wird wie folgt dargestellt:

2H ₂ + O ₂ → 2H ₂ O + Energie

In der Praxis kann die Mischung dieser beiden Elemente jedoch nicht bei Raumtemperatur auftreten, da Wasserstoff- und Sauerstoffmoleküle nicht spontan Wasser bilden. Um Wasser zu bilden, muss genügend Energie zugeführt werden, um die kovalenten Bindungen aufzubrechen, die Wasserstoff- und Sauerstoffmoleküle zusammenhalten. Auf diese Weise können chemische Bindungen neu angeordnet werden, um Wasser zu erzeugen. Aber diese Reaktion ist exotherm, das heißt, sie setzt Wärme frei und erzeugt auch eine Explosion.

Warum ist es schwierig, Wasser zu machen?

Die Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff ist im Grunde die Verbrennung von Wasserstoff. Und hier sind zwei wichtige Punkte zu beachten: Wasserstoff ist leicht entzündlich und Sauerstoff treibt die Verbrennung an. Damit die chemische Reaktion zwischen Sauerstoff und Wasserstoff stattfindet und Wasser gebildet wird, ist es daher notwendig, Energie zuzuführen, und als Ergebnis tritt eine Explosion auf. Das kann fatale Folgen haben.

Aus diesem Grund wird Wasser zu Demonstrationszwecken in kleinen Mengen und in kontrollierten Umgebungen, wie z. B. Laboren, hergestellt. Die Produktion von Wasser in großen Mengen birgt viele Risiken. Darüber hinaus ist es viel teurer, Wasserstoff und Sauerstoff zum Antreiben der Reaktion zu beschaffen, als Wasser mit anderen Methoden zu erzeugen, z. B. durch Kondensieren von Wasserdampf, Reinigen von verschmutztem Wasser oder Entsalzen von Meerwasser.

Versuche, Wasser zu machen

Einer der ersten Wissenschaftler, der sich dafür interessierte, wie die Reaktion zwischen Wasserstoff und Sauerstoff zur Bildung von Wasser abläuft, war der französische Chemiker Antoine Laurent Lavoisier. Dazu baute er eine Apparatur, um aus Wasserstoff und Sauerstoff Wasser zu bilden und die Reaktion beobachten zu können. Grundsätzlich wurden zwei Glocken verwendet, eine für Wasserstoff und eine für Sauerstoff, und die Verbrennungsreaktion wurde durch einen Mechanismus gestartet.

Durch dieses Experiment entdeckte Lavoisier die wichtige Rolle von Sauerstoff bei der Verbrennung von Wasserstoff zu Wasser. Außerdem konnte er zeigen, dass ein Gas eine Masse haben muss, damit eine Verbrennung stattfinden kann, und dass die Masse nach der Reaktion erhalten bleibt. Außerdem half ihm die Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser, Oxidationsreaktionen zu studieren.

Versuch 1

Eines der einfachsten Experimente zur Herstellung von Wasser besteht darin, Sauerstoff und Wasserstoff in einen Behälter zu geben und ihn anzuschalten.

Dies muss kontrolliert erfolgen, am besten in einem Labor und mit Vorsicht im Umgang mit Sauerstoff und Wasserstoff. Es wird empfohlen, von jedem Element eine kleine Menge zu verwenden. Es wird auch empfohlen, einen hitzebeständigen Behälter und vorzugsweise aus unzerbrechlichem Material zu verwenden.

Versuch 2

Ein weiteres gängiges chemisches Experiment besteht darin, einen kleinen Ballon mit Wasserstoff und Sauerstoff zu füllen. Man sollte einen Schutzschild aufstellen und den Ballon aus der Ferne mit einem brennenden Stab berühren.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Ballon mit Wasserstoff zu füllen und in der Luft zu zünden. Der Sauerstoff in der Luft reagiert zu Wasser, aber die Reaktion wird besser kontrolliert.

Literaturverzeichnis

• Saxena, S. K.; VK Chhibber, VK Wasser mit seiner Chemie . (2020). Spanien. Spanischer akademischer Leitartikel.
• Moreno Rodríguez, JA; Moreno Rdz, A.; Moreno Rdz, LA Chemie in Aktion . Allgemeine chemische Experimente . (2018). Spanien. Spanischer akademischer Leitartikel.