Ecuación hidrógeno + oxígeno = agua
El transbordador espacial -y cualquier otro sistema basado en cohetes- utiliza reacciones químicas para impulsarse al espacio y maniobrar cuando se pone en órbita. Los cohetes que elevan el orbitador son de dos tipos diferentes. Los tres motores principales se alimentan mediante la reacción del hidrógeno líquido con el oxígeno líquido para generar agua. Luego están los dos cohetes impulsores sólidos, que utilizan una mezcla de combustible sólido que contiene principalmente perclorato de amonio y aluminio en polvo. La reacción química entre estas sustancias produce óxido de aluminio, agua, gas nitrógeno y cloruro de hidrógeno. Aunque los cohetes propulsores sólidos tienen una masa significativamente menor que los tanques de oxígeno e hidrógeno líquidos, proporcionan más del 80% de la sustentación necesaria para poner el transbordador en órbita, todo ello gracias a las reacciones químicas.
La química se basa en gran medida en los cambios químicos. De hecho, si no hubiera cambios químicos, la química como tal no existiría. Los cambios químicos son una parte fundamental de la química. Dado que los cambios químicos son tan importantes, no es de extrañar que la química haya desarrollado algunas formas especiales de presentarlos.
H2 + o2 = h2o tipo de reacción
La ley del balance hídrico establece que las entradas a cualquier sistema o área de agua son iguales a sus salidas más el cambio en el almacenamiento durante un intervalo de tiempo[2][3] En hidrología, se puede utilizar una ecuación de balance hídrico para describir el flujo de agua que entra y sale de un sistema. Un sistema puede ser uno de varios dominios hidrológicos o hídricos, como una columna de suelo, una cuenca de drenaje, una zona de riego o una ciudad. El equilibrio hídrico también puede referirse a la forma en que un organismo mantiene el agua en condiciones de sequedad o calor. A menudo se discute en referencia a las plantas o los artrópodos, que tienen una variedad de mecanismos de retención de agua, incluyendo una capa cerosa de lípidos que tiene una permeabilidad limitada.
Esta ecuación utiliza los principios de conservación de la masa en un sistema cerrado, por lo que cualquier agua que entre en un sistema (a través de la precipitación), debe ser transferida ya sea a la evaporación, la transpiración, la escorrentía superficial (que eventualmente llega al canal y sale en forma de descarga del río), o almacenada en el suelo. Esta ecuación requiere que el sistema sea cerrado, y cuando no lo es (por ejemplo, cuando la escorrentía superficial contribuye a una cuenca diferente), esto debe tenerse en cuenta.
Reacción ácido-base
En una conocida demostración de química de instituto, un instructor utiliza primero la electricidad para dividir el agua líquida en los gases que la componen, hidrógeno y oxígeno. Luego, combinando los dos gases y encendiéndolos con una chispa, el instructor vuelve a convertir los gases en agua con un fuerte estallido.
Científicos de la Universidad de Illinois han descubierto una nueva forma de fabricar agua, y sin el estallido. No sólo pueden fabricar agua a partir de materiales de partida poco probables, como los alcoholes, sino que su trabajo podría conducir a mejores catalizadores y a pilas de combustible menos costosas.
«Descubrimos que los hidruros metálicos no convencionales pueden utilizarse para un proceso químico llamado reducción de oxígeno, que es una parte esencial del proceso de fabricación de agua», explica Zachariah Heiden, estudiante de doctorado y autor principal de un artículo aceptado para su publicación en el Journal of the American Chemical Society.
Una molécula de agua (formalmente conocida como monóxido de dihidrógeno) está compuesta por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Pero no se puede simplemente tomar dos átomos de hidrógeno y pegarlos a un átomo de oxígeno. La reacción real para hacer agua es un poco más complicada: 2H2 + O2 = 2H2O + Energía.
Formación de la ecuación de equilibrio del agua
Hemos modelado los componentes del agua, pero ¿cómo ayudan los modelos de dos gases (los elementos hidrógeno y oxígeno) a entender cómo el agua es la base de la vida? El tercer postulado de Dalton afirma que los átomos son las unidades de los cambios químicos. Cuando los gases hidrógeno y oxígeno se mezclan y la mezcla se enciende, se forma vapor de agua (que luego se condensará en agua líquida cuando el fuego se apague). La reacción libera mucho calor, como puedes ver en esta foto de la explosión del Hindenburg:
Figura \ (\PageIndex{1}) Hidrógeno en el Hindenburg reaccionando con el oxígeno del aire. El Zeppelin LZ 129 Hindenburg incendiándose el 6 de mayo de 1937 en la Estación Aérea Naval de Lakehurst en Nueva Jersey. (Dominio público; creidt Gus Pasquerella).
Hay muchos vídeos de la explosión de hidrógeno en la web o en YouTube, así como vídeos del Hindenburg y del desastre. Estos espectaculares vídeos muestran la evidencia de un cambio químico: los enlaces H-H y O-O más débiles se rompen (por eso hay que añadir energía, o encender, la mezcla), pero luego la formación de enlaces H-O muy fuertes en el agua, H-O-H libera mucha energía.