Fare acqua da idrogeno e ossigeno è semplice come mescolare gas idrogeno e gas ossigeno e aggiungere una scintilla o calore. L’equazione bilanciata per la reazione chimica è:
2 H2 + O2 → 2 H2O
Questa è una reazione di sintesi che produce acqua dai suoi elementi. È anche una reazione di combustione., Bruciare idrogeno per rendere l’acqua produce una fiamma rossa vivida e un suono forte.
Come idrogeno e ossigeno fanno acqua
Semplicemente mescolando idrogeno e ossigeno insieme non farà acqua. Idrogeno e ossigeno esistono entrambi come gas biatomici. Una reazione tra di loro richiede energia per rompere i legami tra gli atomi in modo che possano formare un nuovo prodotto. Una volta che i legami si rompono, ogni atomo di idrogeno ha una carica positiva + 1, mentre ogni atomo di ossigeno ha una carica negativa -2. Due atomi di idrogeno legati a un atomo di ossigeno producono acqua, che è elettricamente neutra., Una scintilla elettrica funziona per avviare la reazione, così come il calore. Ma, una volta che la reazione inizia, è altamente esotermica e va a compimento.
Semplici dimostrazioni per fare acqua
È facile dimostrare di fare acqua da idrogeno e ossigeno. La chiave è mantenere piccola la scala della reazione. Altrimenti, viene prodotto troppo calore.
Un metodo è quello di bolla idrogeno attraverso acqua saponata per formare idrogeno bolle di sapone. Queste bolle galleggiano perché sono più leggere dell’aria. Utilizzare un manico lungo più leggero o bruciando stecca attaccato ad un metro bastone per accendere le bolle., Ottenere idrogeno da un contenitore di gas compresso o tramite una reazione chimica.
Un altro metodo sta riempiendo un piccolo palloncino con idrogeno e toccando il palloncino con una stecca che brucia attaccata a un bastone del metro. L’idrogeno nel pallone reagisce con l’ossigeno nell’aria. Puoi riempire un palloncino con idrogeno e ossigeno e accenderlo, ma solo dietro uno scudo di sicurezza e usando la protezione dell’udito.
Acqua potabile e celle a combustibile
Secondo un rapporto delle Nazioni Unite sullo sviluppo dell’acqua del 2006, circa una persona su cinque non ha accesso all’acqua potabile pulita. Se l’acqua è così facile da fare, perché non la usiamo come fonte di acqua dolce? Ci sono due ragioni. Innanzitutto, è pericoloso combinare grandi quantità di idrogeno e ossigeno. L’incidente di Hindenburg è un esempio del risultato. L’altro motivo è che non è economicamente pratico o ecologico., Ci vuole più energia per produrre idrogeno per fare acqua di quanto non faccia per ottenere acqua da altre fonti.
Tuttavia, la reazione tra idrogeno e ossigeno trova applicazione pratica nelle celle a combustibile. In una cella a combustibile, l’idrogeno (o un altro combustibile) reagisce con l’ossigeno (o un altro ossidante), producendo elettricità e calore. Le celle a combustibile utilizzano catalizzatori per abbassare l’energia di attivazione della reazione, quindi è più facile da avviare. Il nichel è un catalizzatore comune, mentre l’acqua è il prodotto “di scarto” più comune., Le celle a combustibile a idrogeno sono utilizzate per la generazione di energia di backup, alimentando veicoli spaziali e strutture remote e in auto a idrogeno.
Perché l’idrogeno e l’ossigeno fanno acqua invece del perossido di idrogeno
L’acqua non è l’unica sostanza chimica comune a base di idrogeno e ossigeno. Ci si potrebbe chiedere perché l’idrogeno e l’ossigeno fanno acqua (H2O) invece di perossido di idrogeno (H2O2). La spiegazione più semplice è che è molto più favorevole per due atomi di idrogeno a reagire con un atomo di ossigeno che è quello di aggiungere un altro ossigeno nel mix., Anche se il gas di ossigeno è O2, il legame tra l’atomo deve rompersi perché l’ossigeno formi legami con l’idrogeno per produrre acqua. Ricorda che mentre il solito stato di ossidazione dell’ossigeno è -2, in realtà mostra altri stati. A volte idrogeno e ossigeno formano perossido di idrogeno, ma la molecola è intrinsecamente instabile e alla fine si decompone in acqua e ossigeno.
Lavoisier produce acqua
Gli scienziati sapevano che l’ossigeno e l’idrogeno producevano acqua molto prima di capire le basi molecolari per le reazioni chimiche., Il chimico francese Antoine Lavoisier ha persino chiamato l’elemento idrogeno per la reazione. Il nome di Hydrogen deriva da parole greche che significano ” formazione di acqua.”Lavoisier ha scoperto il ruolo svolto dall’ossigeno nella combustione, alla fine usando la reazione tra idrogeno e ossigeno per dimostrare la conservazione della massa per le reazioni di combustione e confutare la teoria del flogistone.