[matemáticas] 2 {H} _ {2} \ quad + \ quad {O} _ {2} \ quad = \ quad 2 {H} _ {2} O \ quad + \ quad ENERGÍA [/ matemáticas]
En su forma más común, el gas de hidrógeno existe como un gas molecular (dos átomos de hidrógeno unidos covalentemente entre sí (H2)). Esto es muy estable y puede existir mezclado en el aire sin quemarse.
La combustión es una reacción exotérmica entre una sustancia combustible y un oxidante que forma un producto oxidado. Exotérmico significa que la reacción libera calor. El hidrógeno es combustible y el oxígeno es un oxidante. Nuestra atmósfera tiene casi un 21% de oxígeno, por lo tanto, dadas las condiciones adecuadas, la oxidación puede ocurrir fácilmente en nuestra atmósfera.
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Para obtener esa reacción necesitamos un aporte de energía (energía de activación). Una chispa proporcionará la energía necesaria para romper el enlace covalente que mantiene unidas las moléculas, lo que resulta en átomos sueltos. Estos átomos de hidrógeno son altamente reactivos y se combinarán con oxígeno para formar agua (H2O). Esa reacción es exotérmica y libera suficiente calor para disociar otras moléculas de H2, lo que hace que se combinen con oxígeno, que libera calor que disocia más moléculas de H2 y así sucesivamente, en una reacción en cadena. Cuanto más sucede esto, más calor en exceso se produce y ese calor hace que otras cosas cercanas se quemen.
El hidrógeno es muy combustible porque es muy reactivo: puede combinarse fácilmente con un oxidante para oxidarse. De hecho, el hidrógeno puede oxidarse o reducirse y puede combinarse con todos los elementos, excepto los gases nobles. El hidrógeno atómico es tan reactivo porque tiene un electrón en su órbita que puede contener dos electrones, por lo que puede donar ese electrón o aceptar un electrón de otro átomo. El hidrógeno molecular es estable porque dos átomos de hidrógeno comparten sus electrones para tener una capa de valencia completa.
