Síntesis del agua
Reporte experimental

Objetivo:

Síntesis del agua

Información bibliográfica:

Síntesis del agua

En 1781 el físico británico Henry Cavendish llevó a cabo una síntesis sorprendente. Al usar dos elementos gaseosos recientemente descubiertos, encontró que dos volúmenes de hidrógeno gaseoso reaccionan  con un volumen de oxígeno gaseoso para formar dos volúmenes de vapor de agua. Si es así, se trata de la reacción de síntesis de agua.

En 1803 John Dalton resucitó bajo bases experimentales las antiguas ideas griegas, sobre los átomos, propuestas por Leucipo y Demócrito en el siglo IV a.C. Dedicado al estudio de las propiedades de los gases  demostró que estas se explican fácilmente con una teoría de partículas.
Dalton demostró que un proceso químico puede ser descrito como la combinación de partículas, cada una de éstas con un peso característico del elemento correspondiente, teoría que permitió comprender lo observado por Cavendish al realizar la síntesis del agua. Los postulados de Dalton son:

• Toda la materia esta formada por átomos.
• En todos los procesos químicos los átomos de un elemento son indestructibles, no pueden dividirse en partículas más pequeñas.
• Todos los átomos de un elemento dado tienen pesos y propiedades iguales, pero son distintos de los átomos de todos los demás elementos.
• En los compuestos químicos los átomos de elementos diferentes están unidos entre sí en proporciones numéricas simples.

Reacciones exotérmicas y endotérmicas.

• Exotérmicas:

Son aquellas que al efectuarse desprenden calor.

• Endotérmicas:

Son aquellas que absorben calor al efectuarse.

Cambio físico y químico.

• Físico

Varia una o más propiedades físicas sin que la composición cambie. Los cambios físicos más frecuentes son los cambios de estado.

Autor: Antonio Rico, Rosa Pérez
Libro: Química 1 Agua y oxígeno
Lugar: C.U., D.F.

Hipótesis:

Como se sabe para conformar el agua se necesita 2 moléculas de hidrógeno y 1 de oxígeno, lo que sería bueno hacer para formar la síntesis, es llenar 1/3 de oxígeno, y 2/3 de hidrógeno, porque así se podrá formar el agua.

Al añadir el calor para la reacción, este calor unirá a través de enlaces el hidrógeno con oxígeno, formando el H2O.

Diseño experimental:

Material:

2 tubos de ensayo
Un tapón monohoradado
Manguera
Tubo de vidrio
Envase de refresco de 500 ml vacío de vidrio
Ácido clorhídrico
Zinc
Agua oxigenada
Levadura
Recipiente grande de plástico

Procedimiento:

1.- Producción de hidrógeno

Coloca agua en el recipiente de plástico. Llena de agua la botella de vidrio, y voltéala haciendo que la boquilla quede hacia abajo y la base hacia arriba, evita que tenga aire adentro, coloca la manguera en la boquilla de la botella y el otro extremo este unido al tubo de vidrio con el tapón. En un tubo de ensayo coloca una pequeña cantidad de ácido clorhídrico, y luego un poco de zinc, coloca el tapón y el hidrógeno entrará a la botella, llena 2/3 de la botella con el hidrógeno (todo esto se sujeta con las manos).

Reacción:

2.- Producción de oxígeno

Para obtener el oxígeno se necesita colocar en un tubo de ensayo, agua oxigenada y le colocaremos levadura, lo taparemos con el tapón conectado a la botella para que el oxígeno esté adentro de la botella, llena el 1/3 que falta con oxígeno. Cuando se llene la botella tápala y evita que el gas se salga.

Reacción: 

 

3.- Combinación química de hidrógeno y oxígeno

Con la ayuda de un compañero envuelve la botella con un trapo grueso. Sujétala firmemente y enciende un cerillo. Coloca la flama en la boca de la botella, destápala, escucha y observa (sin soltar la botella).

A través de todos estos pasos podremos conseguir una pequeña cantidad de agua.

Observaciones:

Cuando se reaccionan los elementos, el gas que suelta y se introduce a la botella, el del hidrógeno su humo o color del humo era más claro que el del oxígeno, el oxígeno era un poco más denso y se podía identificar hasta adentro de la botella.

Es importante el marcar volúmenes para los gases asi se podrá tener un control sobre la cantidad de la botella, las variaciones pueden afectar al resultado, a nuestro equipo, el oxígeno se introdujo un poco más de 1/3 de la botella, por un problema que ocurrió para poder cerrar la botella, este pequeño defecto ayudó a la combinación química, hizo que su sonido al momento de colocar a flama fuera más fuerte.

Análisis:

La reacción que se genera en la botella de vidrio es la siguiente, que explica también la pequeña cantidad de luz que se generó.

A este tipo de reacción se le conoce como exotérmica, ya que desprende energía, y en esta ocasión, se obtuvo energía calorífica y luminosa.

Esta es una reacción química, ya que la sustancia que se tenia, en este caso estaba en estado gaseoso se transformó en otra que es la luz y el agua. Este no puede ser un cambio físico porque las partículas no estaban unidas y no formaban el agua, o vapor. Sólo era una mezcla homogénea de hidrógeno con oxígeno.

Conclusiones:

Es impresionante el ver como reaccionaban el agua oxigenada con la levadura y el ácido clorhídrico con el zinc. Que dieron como resultado el oxígeno y el hidrógeno. Otro dato muy importante fue el sonido de cuando se colocó una flama a la boca de la botella, ya que este sonido era muy parecido a cuando se dispara una bala, y dependiendo a la cantidad de los gases podía ser más fuerte el sonido o más leve.

El agua se obtuvo gracias a que el calor que se necesitó, logró hacer enlaces entre los 2 elementos que se encontraban en la botella. Formando el agua.