Cum se face apă din hidrogen și oxigen

Pentru a înțelege mai bine dacă se poate face sau nu apă, este necesar să cunoaștem câteva calități ale componentelor acesteia.

Caracteristicile oxigenului

Oxigenul este un gaz incolor și inodor care face parte din apă, aer, viețuitoare și aproape tot ce ne înconjoară. Simbolul său chimic este O. Este nemetalic și foarte reactiv, formând compuși cu majoritatea elementelor, cu excepția heliului și a neonului.

Oxigenul este, de asemenea, un agent oxidant puternic și al doilea cel mai electronegativ dintre toate elementele, după fluor. În natură, oxigenul elementar este produs de plante, alge și cianobacterii. Este un element esențial pentru respirația și arderea celulară.

Caracteristicile hidrogenului

Hidrogenul este elementul chimic cu cea mai simplă structură moleculară din tabelul periodic. Datorită proprietăților sale particulare, nu face parte din niciun grup. Este un gaz inflamabil, incolor și inodor. Este, de asemenea, un element nemetalic și nu este solubil în apă.

Hidrogenul este considerat cel mai abundent element chimic, deoarece constituie 75% din materia din univers.În starea sa naturală este destul de rar pe Pământ și este produs industrial din hidrocarburi precum metanul. Se poate obtine si din apa, prin procedeul de electroliza.

cum poti face apa

Nevoia de apă în perioadele de secetă, în locuri deșertice sau în acele locuri care nu au o sursă de apă potabilă în apropiere, ne face să luăm în considerare posibilitatea de a face apă.

La prima vedere, producerea apei pare simplă, deoarece constă doar din două elemente: oxigen și hidrogen, care sunt, de asemenea, foarte comune.

În teorie, este posibil să se facă apă dacă ambele gaze sunt amestecate și este furnizată suficientă căldură pentru a începe reacția chimică între aceste elemente.

Molecula de apă este produsă din arderea elementelor care o compun: hidrogen (H) și oxigen (O). Această reacție este reprezentată după cum urmează:

2H ₂ + O ₂ → 2H ₂ O + energie

Cu toate acestea, în practică, amestecul acestor două elemente nu poate avea loc la temperatura camerei, deoarece moleculele de hidrogen și oxigen nu formează în mod spontan apă. Pentru a forma apă, trebuie furnizată suficientă energie pentru a rupe legăturile covalente care țin împreună moleculele de hidrogen și oxigen. În acest fel, legăturile chimice pot fi rearanjate pentru a produce apă. Dar această reacție este exotermă, adică eliberează căldură și produce și o explozie.

De ce este dificil să faci apă?

Reacția hidrogenului și oxigenului este practic arderea hidrogenului. Și iată două puncte importante de reținut: hidrogenul este foarte inflamabil, iar oxigenul alimentează arderea. Prin urmare, pentru ca reacția chimică dintre oxigen și hidrogen să aibă loc și să se formeze apă, este necesar să se furnizeze energie și, ca urmare, are loc o explozie. Acest lucru poate avea consecințe fatale.

Din acest motiv, apa este creată în scop demonstrativ în cantități mici și în medii controlate, precum laboratoarele. În cantități mari, producția de apă prezintă multe riscuri. În plus, este mult mai costisitor să obțineți hidrogenul și oxigenul pentru a conduce reacția decât pentru a crea apă folosind alte metode, cum ar fi condensarea vaporilor de apă, purificarea apei poluate sau desalinizarea apei de mare.

experimente pentru a face apă

Unul dintre primii oameni de știință interesați să cunoască în profunzime cum are loc reacția dintre hidrogen și oxigen pentru a forma apă a fost chimistul francez Antoine Laurent Lavoisier. Pentru a face acest lucru, a creat un aparat care să formeze apă din hidrogen și oxigen și să poată observa reacția. Practic, s-au folosit două clopote, unul pentru hidrogen și unul pentru oxigen, iar reacția de ardere a fost declanșată printr-un mecanism.

Prin acest experiment, Lavoisier a descoperit rolul important al oxigenului în arderea hidrogenului pentru a forma apă. De asemenea, i-a permis să arate că un gaz trebuie să aibă masă pentru ca arderea să aibă loc și că masa este conservată după reacție. În plus, reacția hidrogenului și oxigenului pentru a produce apă l-a ajutat să studieze reacțiile de oxidare.

experimentul 1

Unul dintre cele mai simple experimente pentru a face apă este să puneți oxigen și hidrogen într-un recipient și să îl porniți.

Acest lucru trebuie făcut într-o manieră controlată, de preferință într-un laborator și având grijă în manipularea oxigenului și hidrogenului. Se recomandă utilizarea unei cantități mici din fiecare element. De asemenea, se recomandă utilizarea unui recipient rezistent la căldură și, de preferință, dintr-un material care nu poate fi spart.

experimentul 2

Un alt experiment chimic comun este umplerea unui balon mic cu hidrogen și oxigen. Ar trebui pus un scut de protecție și, de departe, atingeți balonul cu o tijă care arde.

O altă opțiune este să umpleți balonul cu hidrogen și să-l aprindeți în aer. Oxigenul din aer va reacționa pentru a forma apă, dar reacția va fi mai controlată.

Bibliografie

• Saxena, S.K.; VK Chhibber, VK Apa cu chimia sa . (2020). Spania. Editorial academic spaniol.
• Moreno Rodríguez, JA; Moreno Rdz, A.; Moreno Rdz, LA Chimia în acțiune . Experimente de chimie generală . (2018). Spania. Editorial academic spaniol.