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可燃性物質(水素と酸素)でできているのに、なぜ水は燃えないのですか?

<ブロック引用>

水はすでに燃焼の過程を経ているため、燃焼しません。水は、燃焼をサポートする 2 つの要素である水素と酸素の反応の生成物です。これらの 2 つの要素が結合すると、熱と光の形で大量のエネルギーが放出されます。したがって、水はすでに燃焼の過程を経ているため、火をつけることはできません。

私たちの日常生活には、信じられないほど一般的で、ほとんどの人が知っていることがいくつかあります。たとえば、水が火を消すこと、上昇するものは必ず下降すること (重力、当たり前!)、地表から 80 km 以上の高さを移動すると正式に「宇宙飛行士」とみなされることは誰もが知っています。わかりました、多分誰もが最後のものについて知っているわけではありません.

しかし、最初のものを考えてみましょう。水は簡単に手に入る液体で、燃えないため火を消すことは誰もが知っていますが、なぜそれが本当なのか考えたことはありますか?

これは起こりません…。 通常

水は水素原子と酸素原子でできており、これらの元素は両方とも燃焼をサポートしています。では、一般的な (そして非科学的な) 論理では、水も燃えるべきであるということですよね?しかし、そうはなりません。

なぜ水は燃えないの?

短い答え: 水は水素の燃焼の結果として形成されます。簡単に言えば、水素を燃やして得られるのは水です。つまり、ある意味ですでに

物はいつ燃えますか?

燃焼は、2 つの分子と原子が結合し、熱と光の形でエネルギーを放出する化学プロセスです。何かを燃やすには、基本的に 2 つのものが必要です。燃やすための燃料 (紙切れや木の丸太など) と酸化剤 (酸素ガスは地球の大気中の主要な酸化剤です)。また、燃焼プロセスを開始するには、熱 (点火温度) がもう 1 つ必要です。

紙を燃やす例を考えてみましょう。そのシナリオでは、紙が燃料で、酸化剤は酸素ガスで、マッチに火をつけて点火することで熱が供給されます。

水の化学構造

水は水素原子2個と酸素原子1個からできています。その化学式は H2O です。

ここで注目すべき興味深い点は、水の 2 つの成分が実際に可燃性であるということです。

なぜ水素ガスは可燃性なのですか?

水素原子は電子を 1 つしか持っていないため、他の元素とすばやく結合して新しい化合物を形成します。水素は通常、自然界では気体の形で現れます。これは、互いに共有結合した 2 つの水素原子で構成されています。ただし、ガスは非常に反応性が高く (水素-水素結合が非常に弱いため)、酸化剤の存在下で急速に酸化するため、可燃性が高くなります。

液体水素は、ロケットの打ち上げ時に燃料として使用されます。

その燃焼も多くのエネルギーを生成します。そのため、液体水素を燃料として使用して宇宙船を地球の大気圏外に送り出します。

酸素は燃焼をサポートします

前述したように、あらゆる種類の燃焼には酸化剤が必要です。化学には、酸素、オゾン、過酸化水素、フッ素など、多くの酸化剤があります。ガス状酸素は地球の大気中に豊富に存在するため、多くの場合、ほとんどの火災の主要な酸化剤になります。これが、火が持続するために酸素の絶え間ない供給が不可欠である理由です。

水消火器

水は多くの理由で優れた消火剤です。そのうちの 1 つは、猛烈な地獄に参加する準備ができている 2 つの要素で構成されているにもかかわらず、水自体は火をつけないという事実です!

水は最も一般的な消火剤です

これは、水がすでに 焼けた .

少し詳しく説明しましょう。前述したように、水素ガスは非常に可燃性です。必要なのは、燃焼を開始するための酸化剤だけです。酸素は地球上で最も豊富な酸化剤であるため、水素原子と急速に結合して「発火」します。そしてその「火」の産物が水です。

これがどのように起こるかです:

このような水素と酸素の組み合わせは、熱や光の形で大量のエネルギーを放出するため、非常に危険です。 1937 年にニュージャージー州で数十人の命が奪われたヒンデンブルグ大惨事は、実際にはこの爆発的な反応の結果でした。これが、ラボで化学的に水を作らない主な理由です。

一言で言えば、紙を燃やすと灰になります。しかし、水素原子を燃やすと水になります。灰が燃え尽きてしまうのと同じように、水も燃えません!


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