Sinteza calitativa a apei
Experimentul Sinteza calitativa a apei este despre sinteza calitativa a apei. In cadrul acestuia, hidrogenul este ars, iar apa rezultata, hidrogenul oxidat, este colectata intr-un tub in forma de U. Testul de detectare apei se face cu hartie de test sau cu sulfat de cupru(II) alb.
Obiectivele experimentului includ:
- Arderea hidrogenului.
- Intelegerea unei reactii cu un gaz.
- Fornirea de dovezi ca apa este oxidul de hidrogen.
- Descrierea reactiilor redox ale gazelor.
Principiile acestei reactii sunt legate de faptul ca apa este un oxid de hidrogen, compus din doi atomi de hidrogen si un atom de oxigen. O amestecare gazoasa a acestor doua elemente poate fi stocata pentru o perioada nedeterminata. Totusi, introducerea de energie din exterior genereaza o reactie exotermica puternica (reactie de detonare a gazului).
In acest caz, avem de-a face cu o reactie de transfer de electroni, numita si reactie redox. Hidrogenul este oxidat si elibereaza electroni, in timp ce oxigenul este redus si accepta electronii.
Ecuatiile de reactie sunt formulate astfel incat coeficientii stoichiometrici sa apara sub forma de numere intregi si nu sub forma de fractii, iar fiecare termen al ecuatiei este inmultit cu doi.
Molecula de apa este asimetrica. Ambii atomi de hidrogen sunt aranjati sub un unghi de aproximativ 105° in jurul atomului central de oxigen. In plus, atomii din molecula au sarcini partiale distincte. Oxigenul este partial incarcat negativ din cauza unei electronegativitati de 3.5, iar hidrogenul este partial incarcat pozitiv din cauza unei electronegativitati de 2.1. Molecula de apa este astfel un dipol.
Dipolul permite formarea legaturii de hidrogen. Aici, legaturile intermoleculare se formeaza intre atomii de oxigen si hidrogen vecini. Datorita acestei legaturi de hidrogen, apa este lichida in conditii normale. De asemenea, coeziunea (tensiunea superficiala), punctul relativ ridicat de fierbere si anomalia densitatii apei pot fi explicate, printre altele, de catre acest dipol.