El agua, descripción del compuesto y el descubrimiento de su composición.

Estado natural. El agua es un cuerpo abundante y generalizado en la naturaleza. En estado líquido, constituye los mares, los ríos, 1os lagos. En estado sólido, forma los glaciares, las nieves perpetuas y finalmente, en estado de vapor, en la atmósfera, donde su presencia se manifiesta por fenómenos higroscópicos, o por la producción de meteoros acuosos: rocio, escarcha, neblina y nubes. Encontramos igualmente el agua en los organismos vivos, en todos los alimentos. El agua constituye, de esta manera, el 70 del peso del cuerpo humano; 70 % en 1a sangre; 80 % en la carne y hasta el 90 % en la fruta.

Composición del agua. El agua pura resulta de la combinación del hidrógeno con el oxigeno.

En peso hidrogeno= 2grs.  oxigeno = 16 grs

En volumen. hidrogeno= 2v.  oxigeno= 1v.

Síntesis eudiométrica. Se comprueba que el agua está formada de dos volúmenes de H combinados con un volumen de O, haciendo la síntesis del agua, es decir, combinando los gases H y O y notando exactamente en qué proporción se verifica la combinación. El eudiómetro de mercurio es un tubo de vidrio graduado. grueso. de unos 20 a 25 cms. de largo y 10 a 12  mm de diámetro. La parte superior del tubo l]eva dos alambres de platino; sus puntas interiores, entre las cuales saltará la chispa, distan de uno a dos milímetros.

El eudiómetro estando lleno de mercurio e invertido en la cuba profunda, se introducen en él 100 c.c. de hidrogeno y 100 c.c. de oxigeno, tomando la precaución de efectuar las medidas a la presión atmosférica . Entonces se hace saltar la chispa; se combinan el oxigeno y el hidrogeno con formación y condensación de vapor de agua

 

El gas sobrante, enfriado, y elevado a la presión atmosférica ocupa un volumen de 50 c.c. es oxígeno. De los 150 volúmenes desaparecidos para formar agua hay, pues, 50 volúmenes de oxigeno y 100 volúmenes de hidrogeno o sea. 2 volúmenes de H por uno de oxigeno.

Síntesis del agua en peso, método de Dumas. Principio del método.  El hidrogeno es un reductor. reduce en caliente el óxido de cobre dando agua y cobre metálico. Dumas utilizó esta

Los reactivos y los productos en una reacción química contienen los mismos átomos, pero se reordenan durante la reacción. Como resultado, los átomos terminan en diferentes combinaciones en los productos. Esto hace que los productos sean sustancias nuevas químicamente diferentes de los reactivos.

Consideremos el ejemplo de la formación de agua a partir de hidrógeno y oxígeno. Tanto el hidrógeno como el oxígeno existen como moléculas diatómicas (dos átomos). Estas moléculas son los reactivos en la reacción. La siguiente figura muestra que los enlaces deben romperse para separar los átomos en las moléculas de hidrógeno y oxígeno. Entonces se deben formar nuevos enlaces entre el hidrógeno y los átomos de oxígeno para formar moléculas de agua. Las moléculas de agua son los productos de la reacción.

En 1766. Cavendish obtuvo hidrogeno, al que llamó "aire inflamable", como resultado de la reacción de un ácido fuerte con ciertos metales como el cinc y descubrió que es el más ligero de los gases. En 1781 hizo arder hidrogenó en el interior de una vasija cerrada y comprobó que las paredes de dicha vasija quedaban cubiertas de agua.

Pierre Joseph Macquer había notado que unas gotas de un líquido claro se formaban cuando sostenía un pedazo de porcelana en un chorro ardiendo de aire inflamable o hidrogeno.

Priestley más tarde había descubierto que cuando se explotaba una mezcla de aire común e inflamable en un recipiente cerrado, un "rocío" empañaba el vidrio. Cavendish había ido un poco más lejos; había estudiado que tal explosión redujo un quinto el volumen del aire común y comprobo que la quinta parte del aire común y el aire inflamable se habían condensado en el rocío. Continuó su trabajo hasta que había recogido 135 granos de la humedad no identificada. No tenía sabor, ni olor, y no dejaba sedimento cuando se evaporaba; en fin, dijo Cavendish, "parecía agua pura". Era agua pura. En junio de 1783 Charles Blagden, ayudante de Cavendish, fue a París al laboratorio de Lavoisier, el cual escuchó con incredulidad el informe de lo que Cavendish había encontrado. Parecía imposible que la combustión del aire inflamable y del aire común pudiera producir agua. Pero, si Blagden tenía razón, ofrecía una solución a su problema. ¿Le ayudaría Blagden a repetir el experimento? Al día siguiente, con Blagden presente, Lavoisier y Laplace reprodujeron apresuradamente el aparato Cavendish.

El siguiente dibujo nos muestra el aparato original de Cavendish y la versión moderna de dicho sistema, es necesario aclarar que la reproducción de dicho experimento debe ser realizada por personal de laboratorio químico que conoce las normas de seguridad como el uso de anteojos de seguridad o protección de una pantalla de protección, nunca repetir el experimento si no se tiene experiencia del laboratorio químico, como el uso de ácido y  del gas hidrogeno que reacciona con el aire por medio de una chispa eléctrica.

La chispa eléctrica que explotó la mezcla de "aires" o gases.  Se formó  agua  "en un estado muy puro". Lavoisier se apresuró a informar el resultado sorprendente a la academia  . El agua siempre había sido considerada como otro de los elementos, una parte fija y final del universo. Ahora Lavoisier vislumbró otra posibilidad. De nuevo sabía que se requerirían todas las pruebas. Si, como él sospechaba, el agua   

Era un verdadero compuesto de "aire inflamable" y oxígeno, Debe ser posible descomponer el agua en estos dos gases Y luego reconstituirla. En el laboratorio del arsenal, Lavoisier llenó una retorta con agua destilada, 

para aislarla de las sales que pudiera contener y la colocó sobre un horno de laboratorio. Un tubo conducia al vapor de agua a traves de un sistema, otro tubo lleno de limaduras de hierro. A continuacion otro tubo llevaba lo obtenido  a una botella lista para recoger los gases que podría ser despedido. Se encendio el fuegos bajo la retorta y en las limaduras de hierro. A medida que el vapor del agua pasaba por las limaduras de hierro al rojo, su oxígeno fue absorbido por el hierro caliente,

El agua no es un elemento,Lavoisier hizo pasar por un tubo donde había limaduras de hierro calentadas al rojo, el oxigeno liberado se combinaba con el hierro formando óxidos y el hidrogeno separado pasaba al frasco.



Una sesión pública de la academia fue convocada el 12 de noviembre, 1783. En presencia de un público distinguido, Lavoisier Habló: "El agua, además del oxígeno, contiene otro elemento". Más tarde, Lavoisier dio al otro elemento, "aire inflamable", el nombre que le parecía totalmente apropiado y lo denomino hidrógeno, o el "principio generativo del agua". El agua no era más un elemento que el aire, estaba compuesto de dos sustancias, hidrógeno y oxígeno, H2O.


Eduardo Ghershman, 10.6.2017