آب! مایع اما گاز!

همه ی ما در کلاس درس خوانده ایم که آب از دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن به دست می آید به روایتی: H2O، اما تا حالا فکر کرده اید که چرا و چگونه آب به دست می آید؟

جزوه را خوانده ای! بار ها و بار ها و با کلمه H2O بسیار آشنایی،گاهی در بین این خواندن ها فکر می کنی که چرا آب از گاز به دست می آید؟ چگونه می توان آب تولید کرد؟ چرا آب تولید نمی کنیم؟ از معلم می پرسی؟! این کار نیاز به تحقیق و پرسش از یک متخصص و شیمیدان دارد.

بیایید اول به این فکر کنیم و ترکیبات آب را پیدا کنیم،ابتدا باید متوجه باشیم که آب فوری صرفا دو مخلوط کردن دو گاز در دمای اتاق هیچ کاری نمی کند، درست مانند مولکول های هیدروژن و اکسیژن در هوا، آب خود را به شکل خود به خود ایجاد نمی کند. انرژی لازم برای شکستن پیوندهای کووالانسی که مولکول های H2 و O2 را با هم نگه می دارند، تامین می شود. سپس کاتدی هیدروژن و آنیون های اکسیژن آزاد می شود تا با یکدیگر واکنش نشان دهند، زیرا آنها به دلیل تفاوت های الکترونگاتیوی آنها عمل می کنند. هنگامی که اوراق قرضه شیمیایی برای اصلاح H2O تولید می شود، انرژی اضافی آزاد میشود که واکنش را پخش می کند. واکنش خالص بسیار اکسوترمی است .

یک سوال دیگر: چگونه آب تولید کنیم؟ خوشبختانه برای این سؤال نیز پاسخ داریم! شیمیدان فرانسوی Antoine Laurent Lavoisier به نام هیدروژن (یونانی برای “آب تشکیل”) بر اساس واکنش با اکسیژن (یکی دیگر از عناصر Lavoisier نامیده می شود، یعنی “اسید تولید کننده”). Lavoisier با واکنش های احتراق جذاب بود. او دستگاهی را برای شکل گیری H2O از هیدروژن و اکسیژن برای مشاهده واکنش طراحی کرد. اساسا، راه اندازی او با استفاده از دو شیشه جداگانه (یکی برای هیدروژن و یکی برای اکسیژن)، که به یک کانتینر جداگانه تغذیه. یک مکانیزم جرقه ای این واکنش را ایجاد کرد و H2O را تشکیل داد.

در حالی که دیگر دانشمندان زمان با روند تشکیل آب از هیدروژن و اکسیژن آشنایی داشتند، لاووئیسیر کشف نقش اکسیژن در احتراق بود. مطالعات او در نهایت تئوری فلوژیستون را رد کرد، که یک عنصر آتش مانند فلوژیستون را از ماده در هنگام احتراق منتشر کرد. لاووئیسیر به جهان نشان داد که گاز باید جرمی داشته باشد تا احتراق رخ دهد و جرم پس از واکنش حفظ شود. واکنش هیدروژن و اکسیژن برای تولید H2O واکنش اکسیداسیون عالی برای مطالعه بود زیرا تقریبا تمام جرم آب از اکسیژن می آید.

چرا ما نمیتوانیم آب تولید کنیم؟ گزارش سال 2006 سازمان ملل متحد حدود 20 درصد از مردم جهان را به آب آشامیدنی تمویل می کند. اگر آب تمیز یا آب شیرین H2O خیلی سخت است، ممکن است بدانید که چرا ما فقط از عناصر آن H2O را تولید نمی کنیم. دلیل؟ در یک کلمه … BOOM اگر در مورد آن فکر نکنید، واکنش هیدروژن و اکسیژن اساسا سوختن گاز هیدروژن است، به جز استفاده از مقدار محدود اکسیژن در هوا، شما در حال تغذیه از آتش است. در طول احتراق، اکسیژن به یک مولکول اضافه می شود که در این واکنش H2O تولید می کند.