fabriquer de l’eau à partir d’hydrogène et d’oxygène est aussi simple que de mélanger de l’hydrogène gazeux et de l’oxygène gazeux et d’ajouter une étincelle ou de la chaleur. L’équation équilibrée pour la réaction chimique est:
2 H2 + O2 → 2 H2O
Il s’agit d’une réaction de synthèse qui produit de l’eau à partir de ses éléments. C’est aussi une réaction de combustion., Brûler de l’hydrogène pour fabriquer de l’eau produit une flamme rouge vif et un son fort.
comment L’hydrogène et L’oxygène font de l’eau
le simple mélange d’hydrogène et d’oxygène ne fera pas d’eau. L’hydrogène et l’oxygène existent tous deux sous forme de gaz diatomiques. Une réaction entre eux nécessite de l’énergie pour briser les liens entre les atomes afin qu’ils puissent former un nouveau produit. Une fois les liaisons rompues, chaque atome d’hydrogène a une charge positive de +1, tandis que chaque atome d’oxygène a une charge négative de -2. Deux atomes d’hydrogène liés à un atome d’oxygène rendement de l’eau, qui est électriquement neutre., Une étincelle électrique fonctionne pour initier la réaction, tout comme la chaleur. Mais, une fois que la réaction commence, elle est très exothermique et se termine.
Démonstrations Simples pour Faire de l’Eau
Il est facile de démontrer l’eau à partir d’hydrogène et d’oxygène. La clé est de garder l’échelle de la réaction petite. Sinon, trop de la chaleur est produite.
une méthode consiste à faire des bulles d’hydrogène à travers de l’eau savonneuse pour former des bulles de savon à l’hydrogène. Ces bulles flottent parce qu’elles sont plus légères que l’air. Utilisez un briquet à long manche ou une attelle brûlante attachée à un bâton de compteur pour enflammer les bulles., Obtenez de l’hydrogène soit à partir d’un récipient à gaz comprimé, soit via une réaction chimique.
Une autre méthode consiste à remplir un petit ballon d’hydrogène et à toucher le ballon avec une attelle brûlante attachée à un bâton de compteur. L’hydrogène contenu dans le ballon réagit avec l’oxygène dans l’air. Vous pouvez remplir un ballon avec de l’hydrogène et de l’oxygène et l’allumer, mais seulement derrière un bouclier de sécurité et en utilisant une protection auditive.
eau potable et piles à combustible
selon un rapport de 2006 des Nations unies sur le développement de l’eau, environ une personne sur cinq n’a pas accès à de l’eau potable. Si l’eau est si facile à fabriquer, pourquoi ne pas l’utiliser comme source d’eau douce? Il y a deux raisons. Premièrement, il est dangereux de combiner de grandes quantités d’hydrogène et d’oxygène. L’accident de Hindenburg en est un exemple. L’autre raison est que ce n’est pas économiquement pratique ou respectueux de l’environnement., Il faut plus d’énergie pour produire de l’hydrogène pour fabriquer de l’eau que pour obtenir de l’eau d’autres sources.
cependant, la réaction entre l’hydrogène et l’oxygène trouve une application pratique dans les piles à combustible. Dans une pile à combustible, l’hydrogène (ou un autre carburant) réagit avec l’oxygène (ou un autre oxydant), produisant de l’électricité et de la chaleur. Les piles à combustible utilisent des catalyseurs pour réduire l’énergie d’activation de la réaction, ce qui facilite son lancement. Le Nickel est un catalyseur courant, tandis que l’eau est le produit « déchet” le plus courant., Les piles à combustible à hydrogène sont utilisées pour la production d’énergie de secours, l’alimentation des engins spatiaux et des installations éloignées, ainsi que dans les voitures à hydrogène.
pourquoi L’hydrogène et L’oxygène font de l’eau au lieu du peroxyde d’hydrogène
L’eau n’est pas le seul produit chimique commun fabriqué à partir d’hydrogène et d’oxygène. Vous vous demandez peut-être pourquoi l’hydrogène et l’oxygène produisent de l’eau (H2O) au lieu du peroxyde d’hydrogène (H2O2). L’explication la plus simple est qu’il est beaucoup plus favorable pour deux atomes d’hydrogène de réagir avec un atome d’oxygène que d’ajouter un autre oxygène dans le mélange., Même si l’oxygène gazeux est O2, la liaison entre l’atome doit se rompre pour que l’oxygène forme des liaisons avec l’hydrogène pour produire de l’eau. Rappelez-vous que bien que l’état d’oxydation habituel de l’oxygène soit de -2, il affiche en fait d’autres États. Parfois, l’hydrogène et l’oxygène forment du peroxyde d’hydrogène, mais la molécule est intrinsèquement instable et finit par se décomposer en eau et en oxygène.
Lavoisier fabrique de l’eau
Les scientifiques savaient que l’oxygène et l’hydrogène fabriquaient de l’eau bien avant de comprendre la base moléculaire des réactions chimiques., Le chimiste français Antoine Lavoisier a même nommé l’élément hydrogène pour la réaction. Le nom de l’hydrogène vient de mots grecs qui signifient « formation d’eau. »Lavoisier a découvert le rôle joué par l’oxygène dans la combustion, en utilisant finalement la réaction entre l’hydrogène et l’oxygène pour démontrer la conservation de la masse pour les réactions de combustion et réfuter la théorie du phlogiston.