Cara Membuat Air Dari Hidrogen dan Oksigen
2 H2 + O2 → 2 H2O
Cara Membuat Air
Secara teori, mudah membuat air dari gas hidrogen dan gas oksigen. Campur kedua gas bersama-sama, tambahkan percikan atau panas yang cukup untuk memberikan energi aktivasi untuk memulai reaksi, dan presto — air instan. Namun, hanya mencampurkan kedua gas pada suhu kamar tidak akan menghasilkan apa-apa, seperti molekul hidrogen dan oksigen di udara tidak secara spontan membentuk air.
Energi harus disuplai untuk memutus ikatan kovalen yang menahan molekul H2 dan O2 bersama-sama. Kation hidrogen dan anion oksigen kemudian bebas bereaksi satu sama lain, yang terjadi karena perbedaan elektronegativitasnya. Ketika ikatan kimia terbentuk kembali untuk membuat air, energi tambahan dilepaskan, yang menyebarkan reaksi. Reaksi netto sangat eksotermis , artinya reaksi yang disertai dengan pelepasan panas.
Dua Demonstrasi
Salah satu demonstrasi kimiawi yang umum adalah mengisi balon kecil dengan hidrogen dan oksigen dan menyentuh balon — dari kejauhan dan di belakang pelindung keselamatan — dengan bidai yang menyala. Variasi yang lebih aman adalah mengisi balon dengan gas hidrogen dan menyalakan balon di udara. Oksigen terbatas di udara bereaksi membentuk air tetapi dalam reaksi yang lebih terkontrol.
Demonstrasi lain yang mudah adalah dengan menggelembungkan hidrogen menjadi air sabun untuk membentuk gelembung gas hidrogen. Gelembung mengapung karena lebih ringan dari udara. Pemantik api bergagang panjang atau belat yang menyala di ujung tongkat pengukur dapat digunakan untuk menyalakannya untuk membentuk air. Anda dapat menggunakan hidrogen dari tangki bensin bertekanan atau dari beberapa reaksi kimia (misalnya, mereaksikan asam dengan logam).
Bagaimanapun cara Anda melakukan reaksi, sebaiknya kenakan pelindung telinga dan jaga jarak aman dari reaksi. Mulailah dari yang kecil, sehingga Anda tahu apa yang diharapkan.
Memahami Reaksi
Kimiawan Prancis Antoine Laurent Lavoisier menamai hidrogen, bahasa Yunani untuk "pembentukan air," berdasarkan reaksinya dengan oksigen, unsur lain bernama Lavoisier, yang berarti "penghasil asam." Lavoisier terpesona oleh reaksi pembakaran. Dia menemukan alat untuk membentuk air dari hidrogen dan oksigen untuk mengamati reaksinya. Pada dasarnya, pengaturannya menggunakan dua stoples — satu untuk hidrogen dan satu untuk oksigen — yang dimasukkan ke dalam wadah terpisah. Mekanisme percikan memulai reaksi, membentuk air.
Anda dapat membuat peralatan dengan cara yang sama selama Anda berhati-hati dalam mengontrol laju aliran oksigen dan hidrogen sehingga Anda tidak mencoba membentuk terlalu banyak air sekaligus. Anda juga harus menggunakan wadah tahan panas dan guncangan.
Peran Oksigen
Sementara para ilmuwan lain pada masa itu mengetahui proses pembentukan air dari hidrogen dan oksigen, Lavoisier menemukan peran oksigen dalam pembakaran. Studinya akhirnya membantah teori flogiston, yang mengusulkan bahwa elemen mirip api yang disebut flogiston dilepaskan dari materi selama pembakaran.
Lavoisier menunjukkan bahwa gas harus memiliki massa agar pembakaran terjadi dan massa itu kekal setelah reaksi. Bereaksi hidrogen dan oksigen untuk menghasilkan air adalah reaksi oksidasi yang sangat baik untuk dipelajari karena hampir semua massa air berasal dari oksigen.
Mengapa Kita Tidak Bisa Membuat Air Saja?
Sebuah laporan tahun 2006 oleh Perserikatan Bangsa-Bangsa memperkirakan bahwa 20 persen orang di planet ini tidak memiliki akses ke air minum bersih. Jika sangat sulit untuk menjernihkan air atau mendisalinasi air laut, Anda mungkin bertanya-tanya mengapa kita tidak membuat air dari unsur-unsurnya saja. Alasannya? Singkatnya — BOOM!
Bereaksi hidrogen dan oksigen pada dasarnya membakar gas hidrogen, kecuali daripada menggunakan oksigen dalam jumlah terbatas di udara, Anda menyalakan api. Selama pembakaran, oksigen ditambahkan ke molekul, yang menghasilkan air dalam reaksi ini. Pembakaran juga melepaskan banyak energi. Panas dan cahaya dihasilkan dengan sangat cepat sehingga gelombang kejut mengembang ke luar.
Pada dasarnya, Anda mengalami ledakan. Semakin banyak air yang Anda buat sekaligus, semakin besar ledakannya. Ini berfungsi untuk meluncurkan roket, tetapi Anda pernah melihat video di mana itu salah besar. Ledakan Hindenburg adalah contoh lain dari apa yang terjadi ketika banyak hidrogen dan oksigen berkumpul.
Jadi, kita dapat membuat air dari hidrogen dan oksigen, dan ahli kimia serta pendidik sering melakukannya — dalam jumlah kecil. Tidak praktis menggunakan metode ini dalam skala besar karena risikonya dan karena jauh lebih mahal untuk memurnikan hidrogen dan oksigen untuk memberi makan reaksi daripada membuat air menggunakan metode lain, untuk memurnikan air yang terkontaminasi, atau untuk mengembunkan uap air dari udara.