H2+oh=h2o
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.
La formación de agua es un ejemplo de qué reacción
El agua es el nombre común del monóxido de dihidrógeno o H2O. La molécula se produce a partir de numerosas reacciones químicas, incluyendo la reacción de síntesis a partir de sus elementos, el hidrógeno y el oxígeno. La ecuación química equilibrada para la reacción es:
En teoría, es fácil fabricar agua a partir de gas hidrógeno y gas oxígeno. Se mezclan los dos gases, se añade una chispa o el calor suficiente para proporcionar la energía de activación para iniciar la reacción, y listo, agua instantánea. Sin embargo, la mera mezcla de los dos gases a temperatura ambiente no servirá de nada, ya que las moléculas de hidrógeno y oxígeno del aire no forman agua de forma espontánea.
Hay que suministrar energía para romper los enlaces covalentes que mantienen unidas las moléculas de H2 y O2. Los cationes de hidrógeno y los aniones de oxígeno son entonces libres de reaccionar entre sí, lo que hacen debido a sus diferencias de electronegatividad. Cuando los enlaces químicos se vuelven a formar para producir agua, se libera energía adicional que propaga la reacción. La reacción neta es altamente exotérmica, es decir, una reacción que va acompañada de la liberación de calor.
Ecuación de la entalpía de formación del agua
Todos los elementos son más estables cuando su capa más externa está llena de electrones según la regla del octeto. Esto se debe a que es energéticamente favorable para los átomos estar en esa configuración y los hace estables. Sin embargo, como no todos los elementos tienen suficientes electrones para llenar sus capas más externas, los átomos forman enlaces químicos con otros átomos, obteniendo así los electrones que necesitan para alcanzar una configuración electrónica estable. Cuando dos o más átomos se unen químicamente entre sí, la estructura química resultante es una molécula. La conocida molécula de agua, H2O, está formada por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno, que se unen para formar el agua, tal y como se ilustra en la figura 1. Los átomos pueden formar moléculas donando, aceptando o compartiendo electrones para llenar sus capas externas.
Las reacciones químicas se producen cuando dos o más átomos se unen para formar moléculas o cuando los átomos unidos se separan. Las sustancias utilizadas al principio de una reacción química se denominan reactivos (normalmente se encuentran en el lado izquierdo de una ecuación química), y las sustancias que se encuentran al final de la reacción se conocen como productos (normalmente se encuentran en el lado derecho de una ecuación química). Se suele dibujar una flecha entre los reactivos y los productos para indicar la dirección de la reacción química; esta dirección no siempre es «unidireccional». Para la creación de la molécula de agua mostrada anteriormente, la ecuación química sería
La formación de agua a partir de hidrógeno y oxígeno es un ejemplo de qué reacción
ResumenLas sulfonas alílicas, debido a su amplia distribución en moléculas biológicamente activas, han recibido una atención creciente en los últimos años. Sin embargo, el método de síntesis en condiciones suaves sigue siendo un reto. En este trabajo, informamos de una ligadura de ácidos sulfínicos con alcoholes alílicos mediante un acoplamiento cruzado deshidrativo sin metales. Tanto los ácidos sulfínicos alifáticos como los aromáticos reaccionan con varios alcoholes alílicos para obtener las sulfonas alílicas deseadas en altos rendimientos con una excelente selectividad. Esta reacción de formación de enlaces carbono-azufre es altamente eficiente y práctica, ya que funciona en medios acuosos, neutros y libres de metales y a temperatura ambiente, en la que los productos incluso pueden obtenerse por simple filtración sin necesidad de extracción orgánica o cromatografía en columna. Se ha descubierto que el agua es esencial para el éxito de esta reacción de formación de enlaces carbono-azufre. Los cálculos DFT implican que el agua actúa como promotor en esta transformación a través de enlaces de hidrógeno intermoleculares.