Como fazer água a partir de hidrogênio e oxigênio

Água é o nome comum para monóxido de Di-hidrogênio ou H₂O. A molécula é produzida a partir de inúmeras reações químicas, incluindo a reação de síntese de seus elementos, hidrogênio e oxigênio. A equação química balanceada para a reação é:

2 H₂ + O₂ → 2 H₂O

Em teoria, é fácil produzir água a partir de gás hidrogênio e gás oxigênio. Misture os dois gases, adicione uma faísca ou calor suficiente para fornecer a energia de ativação para iniciar a reação e pronto - água instantânea. Apenas misturar os dois gases à temperatura ambiente, no entanto, não fará nada, como moléculas de hidrogênio e oxigênio no ar não formam espontaneamente água.

É necessário fornecer energia para romper as ligações covalentes que contêm H₂ e O₂ moléculas juntas. Os cátions de hidrogênio e os ânions de oxigênio ficam livres para reagir entre si, o que eles fazem devido às diferenças de eletronegatividade. Quando as ligações químicas se re-formam para produzir água, é liberada energia adicional, que propaga a reação. A reação líquida é

Uma demonstração química comum é encher um pequeno balão com hidrogênio e oxigênio e tocá-lo - à distância e atrás de um escudo de segurança - com uma tala ardente. Uma variação mais segura é encher um balão com gás hidrogênio e acender o balão no ar. O oxigênio limitado no ar reage para formar água, mas em uma reação mais controlada.

Ainda outra demonstração fácil é borbulhar hidrogênio em água com sabão para formar bolhas de gás de hidrogênio. As bolhas flutuam porque são mais leves que o ar. Um isqueiro de cabo longo ou uma tala queimada no final de um medidor pode ser usado para acendê-los e formar água. Você pode usar hidrogênio de um tanque de gás comprimido ou de qualquer uma das várias reações químicas (por exemplo, reagindo ácido com metal).

Independentemente da reação, é melhor usar proteção para os ouvidos e manter uma distância segura da reação. Comece pequeno, para que você saiba o que esperar.

Químico francês Antoine Laurent Lavoisier chamado hidrogênio, grego para "formação de água", baseado em sua reação com o oxigênio, outro elemento chamado Lavoisier, que significa "produtor de ácido". Lavoisier ficou fascinado por reações de combustão. Ele criou um aparelho para formar água a partir de hidrogênio e oxigênio para observar a reação. Essencialmente, sua organização empregava dois sinos - um para hidrogênio e outro para oxigênio - que eram alimentados em um recipiente separado. Um mecanismo de faísca iniciou a reação, formando água.

Você pode construir um aparelho da mesma maneira, desde que tenha o cuidado de controlar a taxa de fluxo de oxigênio e hidrogênio, para não tentar formar muita água de uma só vez. Você também deve usar um recipiente resistente ao calor e a choques.

Enquanto outros cientistas da época estavam familiarizados com o processo de formação de água a partir de hidrogênio e oxigênio, Lavoisier descobriu o papel do oxigênio na combustão. Seus estudos finalmente desmentiram a teoria do flogisto, que havia proposto que um elemento semelhante ao fogo chamado flogisto foi liberado da matéria durante a combustão.

Lavoisier mostrou que um gás deve ter massa para que a combustão ocorra e que a massa foi conservada após a reação. Reagir hidrogênio e oxigênio para produzir água foi uma excelente reação de oxidação para estudar, porque quase toda a massa de água vem do oxigênio.

UMA Relatório de 2006 das Nações Unidas estimou que 20% das pessoas no planeta não têm acesso a água potável. Se é tão difícil purificar a água ou dessalinizar a água do mar, você pode estar se perguntando por que não fazemos apenas água a partir de seus elementos. O motivo? Em uma palavra - BOOM!

Reagir hidrogênio e oxigênio é basicamente queimar gás hidrogênio, exceto que, em vez de usar a quantidade limitada de oxigênio no ar, você está alimentando o fogo. Durante a combustão, o oxigênio é adicionado a uma molécula, que produz água nesta reação. A combustão também libera muita energia. O calor e a luz são produzidos tão rapidamente que uma onda de choque se expande para fora.

Basicamente, você tem uma explosão. Quanto mais água você produz de uma só vez, maior a explosão. Ele funciona para o lançamento de foguetes, mas você já viu vídeos onde isso deu terrivelmente errado. A explosão de Hindenburg é outro exemplo do que acontece quando muito hidrogênio e oxigênio se juntam.

Assim, podemos produzir água a partir de hidrogênio e oxigênio, e químicos e educadores costumam fazer - em pequenas quantidades. Não é prático usar o método em larga escala por causa dos riscos e porque é muito mais caro purificar hidrogênio e oxigênio para alimentar a reação do que produzir água usando outros métodos, purificar a água contaminada ou condensar o vapor de água do ar.