Tabla de Contenidos
Jotta ymmärtäisi paremmin, voidaanko vettä valmistaa, on tarpeen tietää joitakin sen komponenttien ominaisuuksia.
Hapen ominaisuudet
Happi on väritön ja hajuton kaasu, joka on osa vettä, ilmaa, eläviä olentoja ja melkein kaikkea ympärillämme. Sen kemiallinen symboli on O. Se on ei-metallinen ja erittäin reaktiivinen muodostaen yhdisteitä useimpien alkuaineiden kanssa heliumia ja neonia lukuun ottamatta.
Happi on myös voimakas hapetin ja kaikista alkuaineista toiseksi elektronegatiivisin fluorin jälkeen. Luonnossa alkuainehappea tuottavat kasvit, levät ja sinilevät. Se on välttämätön elementti soluhengitykselle ja palamiselle.
Vedyn ominaisuudet
Vety on kemiallinen alkuaine, jolla on yksinkertaisin molekyylirakenne jaksollisessa taulukossa. Erityisominaisuuksiensa vuoksi se ei kuulu mihinkään ryhmään. Se on syttyvä, väritön ja hajuton kaasu. Se on myös ei-metallinen alkuaine eikä liukene veteen.
Vetyä pidetään runsaimpana kemiallisena alkuaineena, sillä se muodostaa 75 % maailmankaikkeuden aineesta.Se on luonnollisessa tilassaan melko harvinainen maapallolla ja sitä tuotetaan teollisesti hiilivedyistä, kuten metaanista. Sitä voidaan saada myös vedestä elektrolyysiprosessin kautta.
miten voit tehdä vettä
Veden tarve kuivuuden aikana, autiomaassa tai paikoissa, joissa ei ole lähellä juomavesilähdettä, saa meidät harkitsemaan veden valmistusmahdollisuutta.
Ensi silmäyksellä veden valmistus näyttää yksinkertaiselta, koska se koostuu vain kahdesta alkuaineesta: hapesta ja vedystä, jotka ovat myös hyvin yleisiä.
Teoriassa on mahdollista valmistaa vettä, jos molemmat kaasut sekoitetaan ja annetaan riittävästi lämpöä kemiallisen reaktion käynnistämiseksi näiden alkuaineiden välillä.
Vesimolekyyli syntyy sen muodostavien alkuaineiden: vedyn (H) ja hapen (O) palamisesta. Tämä reaktio esitetään seuraavasti:
2H 2 + O 2 → 2H 2 O + energia
Käytännössä näiden kahden alkuaineen sekoittuminen ei kuitenkaan voi syntyä huoneenlämpötilassa, koska vety- ja happimolekyylit eivät muodosta spontaanisti vettä. Veden muodostamiseksi on syötettävä riittävästi energiaa vety- ja happimolekyylejä yhdessä pitävän kovalenttisen sidoksen katkaisemiseksi. Tällä tavalla kemialliset sidokset voidaan järjestää uudelleen tuottamaan vettä. Mutta tämä reaktio on eksoterminen, eli se vapauttaa lämpöä ja tuottaa myös räjähdyksen.
Miksi veden valmistaminen on vaikeaa?
Vedyn ja hapen reaktio on pohjimmiltaan vedyn palamista. Ja tässä on kaksi tärkeää asiaa, jotka on pidettävä mielessä: vety on erittäin syttyvää ja happi polttoaineena palamista. Siksi, jotta hapen ja vedyn välinen kemiallinen reaktio tapahtuisi ja vettä muodostuisi, on tarpeen toimittaa energiaa ja seurauksena tapahtuu räjähdys. Tällä voi olla kohtalokkaat seuraukset.
Tästä syystä vettä luodaan esittelytarkoituksiin pieninä määrinä ja valvotuissa ympäristöissä, kuten laboratorioissa. Suurissa määrissä veden tuotantoon liittyy monia riskejä. Lisäksi on paljon kalliimpaa saada vetyä ja happea ohjaamaan reaktiota kuin tuottaa vettä muilla menetelmillä, kuten vesihöyryn kondensoimalla, puhdistamalla saastuneesta vedestä tai poistamalla suolaa merivedestä.
kokeita veden valmistamiseksi
Ranskalainen kemisti Antoine Laurent Lavoisier oli yksi ensimmäisistä tutkijoista, joka oli kiinnostunut tietämään perusteellisesti, kuinka vedyn ja hapen välinen reaktio tapahtuu muodostaen vettä. Tätä varten hän loi laitteen, joka muodostaa vedystä ja hapesta vettä ja pystyi tarkkailemaan reaktiota. Periaatteessa käytettiin kahta kelloa, toista vedylle ja toista hapelle, ja palamisreaktio käynnistettiin mekanismin kautta.
Tämän kokeen avulla Lavoisier havaitsi hapen tärkeän roolin vedyn palamisessa veden muodostamiseksi. Lisäksi hän pystyi osoittamaan, että kaasulla täytyy olla massaa palaakseen, ja tämä massa säilyy reaktion jälkeen. Lisäksi vedyn ja hapen reaktio veden tuottamiseksi auttoi häntä tutkimaan hapettumisreaktioita.
kokeilu 1
Yksi yksinkertaisimmista kokeista veden valmistamiseksi on laittaa happea ja vetyä astiaan ja käynnistää se.
Tämä tulee tehdä hallitusti, mieluiten laboratoriossa ja huolella hapen ja vedyn käsittelystä. On suositeltavaa käyttää pieniä määriä kutakin elementtiä. On myös suositeltavaa käyttää lämmönkestävää astiaa ja mieluiten jotain rikkoutumatonta materiaalia.
kokeilu 2
Toinen yleinen kemiallinen koe on täyttää pieni ilmapallo vedyllä ja hapella. Suojakilpi tulee laittaa ylös ja kaukaa koskettaa ilmapalloa palavalla sauvalla.
Toinen vaihtoehto on täyttää ilmapallo vedyllä ja sytyttää se ilmassa. Ilman happi reagoi muodostaen vettä, mutta reaktio on kontrolloitumpaa.
Bibliografia
- Saxena, S.K.; VK Chhibber, VK Vesi kemiaineen . (2020). Espanja. Espanjan akateeminen pääkirjoitus.
- Moreno Rodríguez, JA; Moreno Rdz, A.; Moreno Rdz, LA Chemistry in Action . Yleiset kemian kokeet . (2018). Espanja. Espanjan akateeminen pääkirjoitus.