水素と酸素から水を作る

酸素と水素の化学反応が水を作ります。 (Anne Helmenstine)

水素と酸素から水を作ることは、水素ガスと酸素ガスを混合し、火花や熱を加えるのと同じくらい簡単です。 化学反応のバランスのとれた方程式は次のとおりです。
2H2+O2→2H2O

これは、その元素から水を作る合成反応です。 それは燃焼反応でもあります。, 水を作るために水素を燃やすことは鮮やかな赤い炎と大きな音を生成します。

水素と酸素が水を作る方法

水素と酸素を混ぜるだけでは水は作れません。 水素と酸素の両方が二原子ガスとして存在する。 反応するためにはエネルギーの債券の間に原子で形成できない場合があります。 結合が切断されると、各水素原子は+1の正電荷を有し、各酸素原子は-2の負電荷を有する。 一つの酸素原子に結合した二つの水素原子は、電気的に中性である水をもたらす。, 電気スパークは、熱と同様に、反応を開始するために働きます。 しかし、反応が始まると、それは非常に発熱し、完了に至ります。

水を作る簡単なデモンストレーション

水素と酸素から水を作るデモンストレーションは簡単です。 キーは、反応のスケールを小さく保つことです。 その他、多すぎると熱が発生します。

一つの方法は、水素石鹸泡を形成するために石鹸水を介して水素を泡立てることです。 これらの泡は空気より軽いので浮かびます。 泡を発火させるのにメートルの棒に付す長扱われたライターか非常に熱い副木を使用しなさい。, 圧縮されたガスの容器からまたは化学反応によって水素を得なさい。

もう一つの方法は、小さな風船に水素を充填し、メータースティックに取り付けられた燃焼スプリントで風船に触れることです。 バルーン中の水素は空気中の酸素と反応します。 あなたは水素と酸素の両方で風船を満たし、それを点火することができますが、安全シールドの背後にあり、聴覚保護を使用するだけです。

純粋な水素を使用することと酸素と水素を使用することの違いを参照してください。, 反応の赤色(1時50分)に注意してください。

飲料水と燃料電池

2006年の国連水開発報告書によると、クリーンな飲料水にアクセスできません。 水が作るのがとても簡単なら、なぜ淡水の供給としてそれを使用しないのですか? 理由は二つあります。 まず、大量の水素と酸素を組み合わせることは危険です。 ヒンデンブルクの事故はその結果の一例である。 もう一つの理由は、経済的に実用的でも環境的に健全でもないということです。, それは他のソースから水を得るために行うよりも水を作るために水素を生成するために多くのエネル

しかし、水素と酸素との反応は燃料電池において実用化されている。 燃料電池では、水素(または別の燃料)は酸素(または別の酸化剤)と反応し、電気および熱を生成する。 燃料電池は触媒を使用して反応の活性化エネルギーを低下させるので、開始する方が簡単です。 ニッケルは一般的な触媒であり、水は最も一般的な”廃棄物”生成物である。, 水素燃料電池は、バックアップ発電、宇宙船や遠隔施設への電力供給用、水素自動車に使用されています。

なぜ水素と酸素が過酸化水素の代わりに水を作るのか

水は水素と酸素から作られた唯一の一般的な化学物質ではありません。 なぜ水素と酸素が過酸化水素(H2O2)の代わりに水(H2O)を作るのか疑問に思うかもしれません。 最も簡単な説明は、二つの水素原子が一つの酸素原子と反応することが、ミックスに別の酸素を加えることよりもはるかに有利であるということ, 酸素のガスがO2であるのに、原子間の結束は水を作るために水素が付いている結束を形作る酸素のために壊れなければなりません。 酸素の通常の酸化状態は-2ですが、実際には他の状態が表示されることを忘れないでください。 時には水素と酸素は過酸化水素を形成しますが、分子は本質的に不安定であり、最終的には水と酸素に分解します。

ラヴォアジエは水を作る

科学者たちは、化学反応の分子基盤を理解するずっと前に、酸素と水素が水を作ったことを知っていました。, フランスの化学者アントワーヌ-ラヴォアジエは、この反応の元素を水素と命名した。 水素の名前は”水形成を意味するギリシャの単語から来ます。”ラヴォアジエは燃焼における酸素の役割を発見し、最終的には水素と酸素の反応を用いて燃焼反応の質量保存を実証し、フロギストン理論を反証した。

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