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Per capire meglio se l’acqua si può fare o meno, è necessario conoscere alcune qualità dei suoi componenti.
Caratteristiche dell’ossigeno
L’ossigeno è un gas incolore e inodore che fa parte dell’acqua, dell’aria, degli esseri viventi e di quasi tutto ciò che ci circonda. Il suo simbolo chimico è O. È non metallico e altamente reattivo, formando composti con la maggior parte degli elementi tranne l’elio e il neon.
L’ossigeno è anche un forte agente ossidante e il secondo più elettronegativo di tutti gli elementi, dopo il fluoro. In natura, l’ossigeno elementare è prodotto da piante, alghe e cianobatteri. È un elemento essenziale per la respirazione cellulare e la combustione.
Caratteristiche dell’idrogeno
L’idrogeno è l’elemento chimico con la struttura molecolare più semplice della tavola periodica. Per le sue particolari proprietà non fa parte di nessun gruppo. È un gas infiammabile, incolore e inodore. È anche un elemento non metallico e non è solubile in acqua.
L’idrogeno è considerato l’elemento chimico più abbondante, poiché costituisce il 75% della materia dell’universo, allo stato naturale è piuttosto raro sulla Terra e viene prodotto industrialmente a partire da idrocarburi come il metano. Può anche essere ottenuto dall’acqua, attraverso il processo di elettrolisi.
come puoi fare l’acqua
Il bisogno di acqua nei periodi di siccità, nei luoghi deserti o in quei luoghi che non hanno una vicina fonte di acqua potabile, fa pensare alla possibilità di fare acqua.
A prima vista, produrre acqua sembra semplice, poiché è composta solo da due elementi: ossigeno e idrogeno, anch’essi molto comuni.
In teoria, è possibile produrre acqua se entrambi i gas vengono miscelati e viene fornito calore sufficiente per avviare la reazione chimica tra questi elementi.
La molecola d’acqua è prodotta dalla combustione degli elementi che la compongono: idrogeno (H) e ossigeno (O). Questa reazione è rappresentata come segue:
2H 2 + O 2 → 2H 2 O + energia
Tuttavia, in pratica, la miscela di questi due elementi non può avvenire a temperatura ambiente, perché le molecole di idrogeno e ossigeno non formano spontaneamente acqua. Per formare l’acqua, deve essere fornita energia sufficiente per rompere i legami covalenti che tengono insieme le molecole di idrogeno e ossigeno. In questo modo, i legami chimici possono essere riorganizzati per produrre acqua. Ma questa reazione è esotermica, cioè rilascia calore e produce anche un’esplosione.
Perché è difficile produrre acqua?
La reazione di idrogeno e ossigeno è fondamentalmente la combustione dell’idrogeno. E qui ci sono due punti importanti da tenere a mente: l’idrogeno è altamente infiammabile e l’ossigeno alimenta la combustione. Pertanto, affinché avvenga la reazione chimica tra ossigeno e idrogeno e si formi acqua, è necessario fornire energia e, di conseguenza, si verifica un’esplosione. Questo può avere conseguenze fatali.
Per questo motivo l’acqua viene creata a scopo dimostrativo in piccole quantità e in ambienti controllati, come i laboratori. In grandi quantità, la produzione di acqua comporta molti rischi. Inoltre, è molto più costoso ottenere l’idrogeno e l’ossigeno per guidare la reazione piuttosto che creare acqua utilizzando altri metodi, come la condensazione del vapore acqueo, la purificazione dell’acqua inquinata o la desalinizzazione dell’acqua di mare.
esperimenti per fare l’acqua
Uno dei primi scienziati interessati a conoscere a fondo come avviene la reazione tra idrogeno e ossigeno per formare l’acqua è stato il chimico francese Antoine Laurent Lavoisier. Per fare questo, ha creato un apparato per formare acqua da idrogeno e ossigeno ed essere in grado di osservare la reazione. In pratica si usavano due campane, una per l’idrogeno e una per l’ossigeno, e si avviava la reazione di combustione attraverso un meccanismo.
Attraverso questo esperimento, Lavoisier scoprì l’importante ruolo dell’ossigeno nella combustione dell’idrogeno per formare acqua. Inoltre, gli ha permesso di dimostrare che un gas deve avere una massa affinché avvenga la combustione e che la massa si conserva dopo la reazione. Inoltre, la reazione di idrogeno e ossigeno per produrre acqua lo ha aiutato a studiare le reazioni di ossidazione.
esperimento 1
Uno degli esperimenti più semplici per produrre acqua è mettere ossigeno e idrogeno in un contenitore e accenderlo.
Questo deve essere fatto in modo controllato, preferibilmente in un laboratorio e prestando attenzione nel maneggiare ossigeno e idrogeno. Si consiglia di utilizzare una piccola quantità di ciascun elemento. Si suggerisce inoltre di utilizzare un contenitore resistente al calore e, preferibilmente, di un materiale infrangibile.
esperimento 2
Un altro esperimento chimico comune consiste nel riempire un palloncino con idrogeno e ossigeno. Dovrebbe essere montato uno scudo protettivo e da lontano toccare il pallone con una bacchetta infuocata.
Un’altra opzione è riempire il pallone con idrogeno e accenderlo a mezz’aria. L’ossigeno nell’aria reagirà per formare acqua, ma la reazione sarà più controllata.
Bibliografia
- Saxena, SK; VK Chhibber, VK Acqua con la sua chimica . (2020). Spagna. Editoriale accademico spagnolo.
- Moreno Rodriguez, JA; Moreno Rdz, A.; Moreno Rdz, LA Chimica in azione . Esperimenti di chimica generale . (2018). Spagna. Editoriale accademico spagnolo.
