Како направити воду од водоника и кисеоника

Вода је уобичајени назив за дихидроген моноксид или Х₂О. Молекул се производи из бројних хемијских реакција, укључујући реакцију синтезе његових елемената, водоника и кисеоника. Уравнотежена хемијска једначина за реакцију је:

2 Х₂ + О₂ → 2 Х₂О

Теоретски је лако направити воду из ње водоник гас и гас кисеоник. Измешајте два гаса заједно, додајте варницу или довољно топлоте да бисте обезбедили активациону енергију за покретање реакције и пре-инстант воду. Међутим, само мешањем два гаса на собној температури неће ништа учинити, као што молекули водоника и кисеоника у ваздуху не формирају спонтано воду.

Мора се снабдевати енергијом да би се прекинуле ковалентне везе које држе Х₂ и О₂ молекули заједно. Катиони водоника и аниони кисеоника тада слободно реагују једни са другима, што и чине због разлика у електронегативности. Када се хемијске везе поново формирају како би се створила вода, ослобађа се додатна енергија, која шири реакцију. Нето реакција је високо егзотермно, што значи реакција праћена ослобађањем топлоте.

Једна од уобичајених демонстрација хемије је напунити мали балон водоником и кисеоником и додирнути балон - из даљине и иза сигурносног штита - горућим праменом. Сигурнија варијанта је пуњење балона водоничним гасом и паљење балона у ваздуху. Ограничени кисеоник у ваздуху реагује на формирање воде, али у више контролисаној реакцији.

Још једна једноставна демонстрација је убацивање водоника у сапунску воду да би се формирали мехурићи гасовог гаса. Мјехурићи лебде јер су лакши од зрака. Запаљиви дугуљасти или упаљач на крају метра може се користити за паљење ради формирања воде. Можете да користите водоник из резервоара за компримовани гас или из било која од неколико хемијских реакција (нпр. реакција киселине са металом).

Међутим, ако радите реакцију, најбоље је носити заштиту за уши и одржавати безбедно растојање од реакције. Започните с малим, како бисте знали шта да очекујете.

Француски хемичар Антоине Лаурент Лавоисиер назван водоник, грчки за "формирање воде", на основу његове реакције са кисеоником, други елемент који је Лавоисиер назвао, што значи "произвођач киселине". Лавоисиер је био очаран реакцијама изгарања. Осмислио је апарат за формирање воде из водоника и кисеоника за посматрање реакције. У основи, његова инсталација је користила две тегле за звонаре - једну за водоник и једну за кисеоник - које су се доводиле у посебан контејнер. Искрени механизам је покренуо реакцију, формирајући воду.

Апарат можете конструирати на исти начин све док пажљиво контролишете проток кисеоника и водоника тако да не покушавате истовремено да формирате превише воде. Такође би требало да користите посуду отпорну на топлоту и ударце.

Док су други научници тог времена били упознати са процесом формирања воде из водоника и кисеоника, Лавоисиер је открио улогу кисеоника у сагоревању. Његове студије су на крају оповргле теорију флогтона, која је предложила да се елемент сличан ватри зове пхлогистон ослобођен је из материје током сагоревања.

Лавоисиер је показао да гас мора имати масу да би дошло до сагоревања и да се маса сачувала након реакције. Реагирање водоника и кисеоника за производњу воде била је одлична оксидациона реакција за проучавање, јер готово сва маса воде потиче из кисеоника.

А Извештај Уједињених нација за 2006. годину проценили су да 20 процената људи на планети нема приступ чистој води за пиће. Ако је толико тешко очистити воду или десалинизирати морску воду, можда се питате зашто не правимо воду само од њених елемената. Разлог? Једном речју - БООМ!

Реагирање водоника и кисеоника у основи сагорева водоник, осим што не користите ограничену количину кисеоника у ваздуху, храните ватру. Током сагоревања, кисеоник се додаје у молекулу, који ствара воду у овој реакцији. Сагоревање такође ослобађа пуно енергије. Топлина и светлост се производе тако брзо да се ударни талас шири према споља.

У основи, имате експлозију. Што више воде направите одједном, већа је и експлозија. Дјелује за лансирање ракета, али видјели сте видео записе у којима је то страшно пошло по злу. Експлозија у Хинденбургу је још један пример онога што се догађа када се пуно водоника и кисеоника сабере.

Дакле, воду можемо да направимо од водоника и кисеоника, а хемичари и наставници то често раде - у малим количинама. Није практично користити методу у великом обиму због ризика и зато што је много скупље прочишћавање водоника и кисеоник за храњење реакције него што је то да се вода користи другим методама, за пречишћавање контаминиране воде или за кондензовање водене паре из ваздух.