Hvordan laver man vand af brint og ilt

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


For bedre at forstå, om vand kan laves eller ej, er det nødvendigt at kende nogle kvaliteter af dets komponenter.

Iltegenskaber

Ilt er en farveløs og lugtfri gas, der er en del af vand, luft, levende ting og næsten alt omkring os. Dets kemiske symbol er O. Det er ikke-metallisk og meget reaktivt og danner forbindelser med de fleste grundstoffer undtagen helium og neon.

Oxygen er også et stærkt oxidationsmiddel og det næstmest elektronegative af alle grundstofferne, efter fluor. I naturen produceres elementært ilt af planter, alger og cyanobakterier. Det er et væsentligt element for cellulær respiration og forbrænding.

Hydrogen egenskaber

Brint er det kemiske grundstof med den enkleste molekylære struktur i det periodiske system. På grund af dets særlige egenskaber er det ikke en del af nogen gruppe. Det er en brændbar, farveløs og lugtfri gas. Det er også et ikke-metallisk grundstof og er ikke opløseligt i vand.

Brint anses for at være det mest udbredte kemiske grundstof, da det udgør 75 % af stoffet i universet.I sin naturlige tilstand er det ret sjældent på Jorden og fremstilles industrielt af kulbrinter som f.eks. metan. Det kan også fås fra vand gennem elektrolyseprocessen.

hvordan kan du lave vand

Behovet for vand i perioder med tørke, på ørkensteder eller på de steder, der ikke har en nærliggende drikkevandskilde, får os til at overveje muligheden for at lave vand.

Ved første øjekast virker det simpelt at lave vand, da det kun består af to elementer: ilt og brint, som også er meget almindelige.

I teorien er det muligt at lave vand, hvis begge gasser blandes, og der tilføres tilstrækkelig varme til at starte den kemiske reaktion mellem disse grundstoffer.

Vandmolekylet er fremstillet ved forbrænding af de grundstoffer, der udgør det: brint (H) og oxygen (O). Denne reaktion er repræsenteret som følger:

2H2 + O2 > 2H20 + energi

Men i praksis kan blandingen af ​​disse to grundstoffer ikke forekomme ved stuetemperatur, fordi brint- og oxygenmolekyler ikke spontant danner vand. For at danne vand skal der tilføres nok energi til at bryde de kovalente bindinger, der holder brint- og oxygenmolekyler sammen. På denne måde kan kemiske bindinger omarrangeres til at producere vand. Men denne reaktion er eksoterm, det vil sige, at den frigiver varme og frembringer også en eksplosion.

Hvorfor er det svært at lave vand?

Reaktionen mellem brint og oxygen er dybest set forbrænding af brint. Og her er to vigtige punkter at huske på: brint er meget brandfarligt, og oxygen brænder forbrændingen. For at den kemiske reaktion mellem ilt og brint kan opstå, og der dannes vand, er det derfor nødvendigt at tilføre energi, og som følge heraf opstår der en eksplosion. Dette kan have fatale konsekvenser.

Af denne grund skabes vand til demonstrationsformål i små mængder og i kontrollerede miljøer, såsom laboratorier. I store mængder indebærer produktionen af ​​vand mange risici. Derudover er det meget dyrere at få brinten og ilten til at drive reaktionen, end det er at skabe vand ved hjælp af andre metoder, såsom kondensering af vanddamp, rensning af forurenet vand eller afsaltning af havvand.

eksperimenter med at lave vand

En af de første videnskabsmænd, der var interesseret i at vide i dybden, hvordan reaktionen mellem brint og ilt opstår for at danne vand, var den franske kemiker Antoine Laurent Lavoisier. For at gøre dette skabte han et apparat til at danne vand ud fra brint og ilt og være i stand til at observere reaktionen. Grundlæggende blev der brugt to klokker, en til brint og en til oxygen, og forbrændingsreaktionen blev startet gennem en mekanisme.

lavoisier
Lavoisiers eksperiment med at producere vand

Gennem dette eksperiment opdagede Lavoisier iltens vigtige rolle i forbrændingen af ​​brint til dannelse af vand. Det gjorde det også muligt for ham at vise, at en gas skal have masse for at forbrænding kan ske, og at massen bevares efter reaktionen. Derudover hjalp reaktionen af ​​brint og ilt til at producere vand ham til at studere oxidationsreaktioner.

eksperiment 1

Et af de enkleste eksperimenter til at lave vand er at putte ilt og brint i en beholder og tænde den.

Dette skal foregå på en kontrolleret måde, gerne i et laboratorium og med omhu i håndtering af ilt og brint. Det anbefales at bruge en lille mængde af hvert element. Det anbefales også at bruge en varmebestandig beholder og helst af noget ubrydeligt materiale.

eksperiment 2

Et andet almindeligt kemisk eksperiment er at fylde en lille ballon med brint og ilt. Et beskyttende skjold skal sættes op, og rør ballonen på afstand med en brændende stang.

En anden mulighed er at fylde ballonen med brint og antænde den i luften. Ilten i luften vil reagere og danne vand, men reaktionen vil være mere kontrolleret.

Bibliografi

  • Saxena, S.K.; VK Chhibber, VK Vand med dets kemi . (2020). Spanien. Spansk akademisk redaktion.
  • Moreno Rodríguez, JA; Moreno Rdz, A.; Moreno Rdz, LA Kemi i aktion . Generelle kemiforsøg . (2018). Spanien. Spansk akademisk redaktion.
-Reklame-

mm
Cecilia Martinez (B.S.)
Cecilia Martinez (Licenciada en Humanidades) - AUTORA. Redactora. Divulgadora cultural y científica.

Artículos relacionados

Flammefarvetesten