hacer agua a partir de hidrógeno y oxígeno es tan simple como mezclar gas hidrógeno y gas oxígeno y agregar una chispa o calor. La ecuación equilibrada para la reacción química es:
2 H2 + O2 → 2 H2O
Esta es una reacción de síntesis que hace agua a partir de sus elementos. También es una reacción de combustión., Quemar hidrógeno para hacer agua produce una llama roja viva y un sonido fuerte.
cómo el hidrógeno y el oxígeno producen agua
simplemente mezclar hidrógeno y oxígeno no producirá agua. El hidrógeno y el oxígeno existen como gases diatómicos. Una reacción entre ellos requiere energía para romper los enlaces entre los átomos para que puedan formar un nuevo producto. Una vez que los enlaces se rompen, cada átomo de hidrógeno tiene una carga positiva de +1, mientras que cada átomo de oxígeno tiene una carga negativa de -2. Dos átomos de hidrógeno unidos a un átomo de oxígeno producen agua, que es eléctricamente neutral., Una chispa eléctrica funciona para iniciar la reacción, al igual que el calor. Pero, una vez que la reacción comienza, es altamente exotérmica y se completa.
demostraciones simples para hacer agua
es fácil demostrar la fabricación de agua a partir de hidrógeno y oxígeno. La clave es mantener la escala de la reacción pequeña. De lo contrario, se produce demasiado calor.
un método es hacer burbujas de hidrógeno a través del agua jabonosa para formar burbujas de jabón de hidrógeno. Estas burbujas flotan porque son más ligeras que el aire. Use un mechero de mango largo o una férula ardiendo unida a un medidor para encender las burbujas., Obtener hidrógeno ya sea de un recipiente de gas comprimido o a través de una reacción química.
otro método es llenar un globo pequeño con hidrógeno y tocar el globo con una férula ardiendo unida a un palo de metro. El hidrógeno en el globo reacciona con el oxígeno en el aire. Puede llenar un globo con hidrógeno y oxígeno y encenderlo, pero solo detrás de un escudo de seguridad y usando protección auditiva.
agua potable y pilas de combustible
según un informe sobre el desarrollo del agua de la ONU de 2006, aproximadamente una de cada cinco personas no tiene acceso a agua potable limpia. Si el agua es tan fácil de hacer, ¿por qué no la usamos como suministro de agua dulce? Hay dos razones. Primero, es peligroso combinar grandes cantidades de hidrógeno y oxígeno. El accidente de Hindenburg es un ejemplo del resultado. La otra razón es que no es económicamente práctico o ambientalmente racional., Se necesita más energía para producir hidrógeno para producir agua que para obtener agua de otras fuentes.
sin embargo, la reacción entre hidrógeno y oxígeno encuentra aplicación práctica en las pilas de combustible. En una pila de combustible, el hidrógeno (u otro combustible) reacciona con el oxígeno (u otro oxidante), produciendo electricidad y calor. Las pilas de combustible utilizan catalizadores para reducir la energía de activación de la reacción, por lo que es más fácil de iniciar. El níquel es un catalizador común, mientras que el agua es el producto de «desecho» más común., Las pilas de combustible de hidrógeno se utilizan para la generación de energía de respaldo, la alimentación de naves espaciales e instalaciones remotas, y en automóviles de hidrógeno.
por qué el hidrógeno y el oxígeno producen agua en lugar de peróxido de hidrógeno
El agua no es la única sustancia química común hecha de hidrógeno y oxígeno. Usted podría preguntarse Por qué el hidrógeno y el oxígeno producen agua (H2O) en lugar de peróxido de hidrógeno (H2O2). La explicación más simple es que es mucho más favorable que dos átomos de hidrógeno reaccionen con un átomo de oxígeno que agregar otro oxígeno a la mezcla., Aunque el gas oxígeno es O2, el enlace entre el átomo tiene que romperse para que el oxígeno forme enlaces con el hidrógeno para hacer agua. Recuerde que mientras que el estado de oxidación habitual del oxígeno es -2, en realidad muestra otros estados. A veces el hidrógeno y el oxígeno forman peróxido de hidrógeno, pero la molécula es inherentemente inestable y eventualmente se descompone en agua y oxígeno.
Lavoisier produce agua
Los científicos sabían que el oxígeno y el hidrógeno producen agua mucho antes de comprender la base molecular de las reacciones químicas., El químico francés Antoine Lavoisier incluso nombró al elemento hidrógeno para la reacción. El nombre del hidrógeno proviene de palabras griegas que significan » formación de agua. Lavoisier descubrió el papel desempeñado por el oxígeno en la combustión, eventualmente usando la reacción entre el hidrógeno y el oxígeno para demostrar la conservación de la masa para las reacciones de combustión y refutar la teoría del flogisto.