La reacción química que está buscando se llama combustión de hidrógeno en el aire. El aire contiene 21% de oxígeno. La reacción es
2H2 + O2 -> 2H2O
lo que significa
- ¿Qué pasaría si siguieras vertiendo hidrógeno en una estrella a la velocidad que lo consume?
- ¿Qué tienen de bueno los enlaces de hidrógeno?
- Si la adición de agua a un ácido produce un ion de hidrógeno, ¿cómo la adición de agua a un ácido produce una disminución en la concentración de iones de hidrógeno?
- En los ácidos carboxílicos, ¿por qué el ion hidrógeno no proviene del enlace CH en lugar del grupo funcional carboxilo?
- ¿Cómo se aplica la ley de las proporciones múltiples al agua y al peróxido de hidrógeno?
H2 + H2 + O2 -> H2O + H2O
Esta es una ecuación de equilibrio como la contabilidad, no un proceso real. Estas ecuaciones de equilibrio se resolvieron mucho antes de que demostráramos la existencia de átomos. Este equilibrio tiene el encantador nombre de “estequiometría”. Una manera fácil es usar cilindros invertidos de gas sobre el agua, y observar el cambio de volumen cuando se hacen reaccionar mezclas de estos gases. Dos volúmenes de hidrógeno reaccionan con un volumen de oxígeno. Ate eso al peso, y puede comenzar a desentrañar los secretos de la materia. O puede hacer lo que hizo Michael Faraday, descomponer el agua mediante electrólisis y recoger los gases.
Ahora sabemos que el gas hidrógeno es dos átomos de H unidos entre sí por HH. El gas oxígeno es dos átomos de oxígeno unidos por un doble enlace O = O. Podemos reorganizarlos para hacer agua HOH. La molécula HH reacciona con la molécula O = O y mediante una serie de colisiones simples que involucran “intermedios” e involucran a otra HH. Para cuando la reacción termine, si no solo haces los cálculos, sino que también cuidas tus lazos, obtienes:
HH + HH + O = O -> HOH + HOH
Esto no significa que tres moléculas colisionaron. Significa que por cada dos moléculas de hidrógeno produce dos moléculas de agua, pero solo consume una molécula de oxígeno. HOH se escribe como H2O, pero no es lineal, se dobla como una forma de boomerang. El conteo de enlaces se conserva en la reacción, cuéntelos, hay cuatro enlaces a cada lado de mi ecuación. Entonces, no solo hay una contabilidad en cuántos átomos reaccionas, también hay una contabilidad con esos enlaces. (Ahora también entendemos que esta contabilidad de enlaces tiene una base física, ya que cada enlace es básicamente dos electrones que comparten el espacio de enlace).
