Как сделать воду из водорода и кислорода

Вода - это общее название диоксид водорода или Н₂О. Молекула производится в результате многочисленных химических реакций, в том числе реакции синтеза из ее элементов, водорода и кислорода. Сбалансированное химическое уравнение для реакции:

2 ч₂ + O₂ → 2 H₂О

В теории, легко сделать воду из газообразный водород и газообразный кислород. Смешайте два газа вместе, добавьте искру или достаточное количество тепла, чтобы обеспечить энергию активации для начала реакции, и предварительно - мгновенную воду. Однако простое смешивание двух газов при комнатной температуре ничего не изменит, поскольку молекулы водорода и кислорода в воздухе самопроизвольно не образуют воду.

Энергия должна быть подана, чтобы разорвать ковалентные связи, которые содержат H₂ и O₂ молекулы вместе. Катионы водорода и анионы кислорода могут свободно реагировать друг с другом, что происходит из-за различий в электроотрицательности. Когда химические связи превращаются в воду, высвобождается дополнительная энергия, которая распространяет реакцию. Чистая реакция

Одна из распространенных демонстраций химии - заполнить небольшой баллон водородом и кислородом и прикоснуться к баллону - на расстоянии и за защитным экраном - горящей шиной. Более безопасный вариант - наполнить баллон газообразным водородом и зажечь баллон в воздухе. Ограниченный кислород в воздухе реагирует с образованием воды, но в более контролируемой реакции.

Еще одна простая демонстрация - это превращение водорода в мыльную воду с образованием пузырьков газообразного водорода. Пузырьки плавают, потому что они легче воздуха. Зажигалка с длинными ручками или горящая шина на конце измерительного стержня могут быть использованы для их воспламенения с образованием воды. Вы можете использовать водород из баллона со сжатым газом или из любая из нескольких химических реакций (например, взаимодействие кислоты с металлом).

Как бы вы ни выполняли реакцию, лучше всего надевать защитные наушники и держаться на безопасном расстоянии от реакции. Начните с малого, чтобы вы знали, чего ожидать.

Французский химик Антуан Лоран Лавуазье названный водород, в переводе с греческого «образующий воду», основанный на его реакции с кислородом, еще один элемент, названный Лавуазье, что означает «производитель кислоты». Лавуазье был очарован реакциями горения. Он разработал аппарат для формирования воды из водорода и кислорода, чтобы наблюдать за реакцией. По сути, в его установке использовались две колокольные банки - одна для водорода и одна для кислорода - которые подавались в отдельный контейнер. Искровой механизм инициировал реакцию, образуя воду.

Вы можете сконструировать устройство таким же образом, пока вы тщательно контролируете скорость потока кислорода и водорода, чтобы не пытаться образовать слишком много воды одновременно. Вам также следует использовать термостойкий и ударопрочный контейнер.

В то время как другие ученые того времени были знакомы с процессом образования воды из водорода и кислорода, Лавуазье открыл роль кислорода в сгорании. Его исследования в конечном итоге опровергли теорию флогистона, которая предполагала, что подобный огню элемент флогистон был освобожден от вещества во время сгорания.

Лавуазье показал, что газ должен иметь массу для того, чтобы происходило горение, и что эта масса была сохранена после реакции. Реакция водорода и кислорода для получения воды была отличной реакцией окисления для изучения, потому что почти вся масса воды происходит из кислорода.

Доклад ООН за 2006 год По оценкам, 20 процентов людей на планете не имеют доступа к чистой питьевой воде. Если вам так трудно очищать воду или опреснять морскую воду, вы можете удивиться, почему мы не просто делаем воду из ее элементов. Причина? Одним словом - БУМ!

Реакция водорода и кислорода в основном сжигает водородный газ, за ​​исключением того, что вместо того, чтобы использовать ограниченное количество кислорода в воздухе, вы кормите огонь. Во время горения кислород добавляется к молекуле, которая производит воду в этой реакции. Горение также высвобождает много энергии. Тепло и свет производятся так быстро, что ударная волна распространяется наружу.

По сути, у вас есть взрыв. Чем больше воды вы завариваете, тем больше взрыв. Это работает для запуска ракет, но вы видели видео, где все пошло не так. Взрыв Гинденбурга является еще одним примером того, что происходит, когда много водорода и кислорода собираются вместе.

Таким образом, мы можем делать воду из водорода и кислорода, что часто делают химики и преподаватели - в небольших количествах. Использование метода в больших масштабах нецелесообразно из-за рисков и из-за того, что очищать водород и кислород для подпитки реакции, чем для получения воды другими способами, для очистки загрязненной воды или для конденсации водяного пара из воздуха.