Por Clare Jackson | Actualizado el 30 de agosto de 2022
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El hidrógeno y el oxígeno se combinan explosivamente para formar agua, liberando una cantidad significativa de calor.
A temperatura ambiente, los gases hidrógeno (H₂) y oxígeno (O₂) coexisten sin reaccionar porque sus moléculas carecen de suficiente energía cinética para romper los enlaces existentes durante las colisiones. La mezcla es estable hasta que una fuente de energía externa inicia la reacción.
La introducción de una chispa o calor eleva la temperatura de algunas moléculas, aumentando su energía de colisión. Una vez que la energía supera el modesto umbral de activación del hidrógeno (aproximadamente 0,3 eV por enlace), las moléculas de H₂ y O₂ forman nuevos enlaces covalentes, produciendo agua.
El hidrógeno y el oxígeno poseen mayor energía interna que las moléculas de agua resultantes. En consecuencia, la reacción libera energía en forma de calor, luz y sonido. La naturaleza exotérmica impulsa una reacción en cadena, propagando rápidamente la combustión a través de la mezcla restante.
A nivel electrónico, los átomos de hidrógeno comparten sus electrones individuales para llenar la capa interna de dos electrones, mientras que los átomos de oxígeno comparten cuatro electrones para completar su capa externa de ocho. La disposición más estable se logra cuando dos átomos de hidrógeno comparten cada uno un electrón con un solo átomo de oxígeno, formando la molécula de H₂O. Esta realineación libera la diferencia de energía que alimenta la reacción.
Los productos primarios son agua (H₂O) y calor. El calor liberado se puede aprovechar para realizar trabajos, como impulsar turbinas, aunque la reacción es esencialmente irreversible en condiciones normales.
