Bài học Hóa học vỡ lòng mà ai cũng biết: nước có công thức hóa học là H2O. Vậy tại sao dù được tạo thành là 2 nguyên tố hỗ trợ sự cháy là H và O nhưng nước lại không thể đốt cháy? Một cách ngắn gọn: nước có thể được hình thành khi đốt khí hydro H2. Do đó, nước không thể được đốt lên là do nó đã được đốt rồi.
ảnh minh họa
Chi tiết xíu, hãy nói về điều xảy ra khi thứ gì đó cháy. Cháy là một quá trình hóa học mà trong đó, 2 phân tử và các phân tử kết hợp lại với nhau, giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt và ánh sáng. Về cơ bản thì để đốt cháy thứ gì đó, thí dụ như que củi, mảnh giấy,… thì bạn cần 2 điều kiện. Đầu tiên là nhiên liệu (khí oxy là chất oxy hóa cơ bản trong khí quyển Trái Đất). Đồng thời bạn cần thêm một thứ khác là nhiệt để mồi quá trình đốt cháy xảy ra.
Lấy thí dụ như bạn muốn đốt một mảnh giấy. Lúc này giấy là nhiên liệu, chất oxy hóa là khí oxy và nhiệt, được cung cấp khi quẹt diêm hoặc bật lửa, từ đó kích hoạt quá trình cháy của mảnh giấy. Trở lại vấn đề nước. Nước được cấu thành từ 2 nguyên tử hydro và 1 nguyên tử oxy, tạo thành công thức hóa học H2O. Vậy câu hỏi đặt ra là nếu ở dạng đơn chất, H2 cháy được cơ mà, lại còn có sẵn O2 làm chất oxy hóa nữa. Vậy tại sao H2O không cháy? Vậy phải tìm hiểu tại sao H2 có thể cháy.
Một nguyên tử hydro chỉ có 1 electron và nó có thể nhanh chóng kết hợp với các nguyên tố khác để tạo thành hợp chất mới. Hydro thường tồn tại ở dạng khí trong tự nhiên và bởi liên kết H-H là khá yếu, nó sẽ nhanh chóng bị oxy hóa nếu có sự hiện diện của chất oxy hóa, từ đó khiến nó rất dễ cháy. Quá trình cháy của H2 sinh ra rất nhiều năng lượng và đây chính là lý do người ta dùng hydro lỏng làm nhiên liệu phóng tàu vũ trụ ra khỏi khí quyển Trái Đất.
Lại nói về sự hỗ trợ của Oxy. Như đã nói lúc đầu, bất cứ quá trình cháy nào cũng đòi hỏi có chất oxy hóa. Trong hóa học có nhiều chất oxy hóa khác nhau, bao gồm cả oxy, ozone, hydro peoxit, flo,… Bởi oxy có nhiều trong khí quyển Trái Đất nên nó thường trở thành chất oxy hóa cơ bản trong hầu hết các vụ cháy. Cũng chính vì thế, nguồn oxy đủ, liên tục chính là điều kiện cần thiết để ngọn lửa có thể tự duy trì. Hết oxy, lửa tắt.
Giờ tới nước. Có nhiều nguyên nhân khiến cho nó có thể dập được nhiều đám lửa, đồng thời trong đó có một nguyên nhân giải thích tại sao nước không bắt lửa. Nguyên nhân là do nước đã được đốt cháy rồi. Như đã nói ở trên, hydro rất dễ cháy và tất nhiên, nó cần oxy để sự cháy diễn ra. Bởi oxy có rất nhiều trong khí quyển nên nó sẽ nhanh chóng kết hợp với các nguyên tử hydro để “bắt lửa”. Sản phẩm của quá trình cháy này là nước, đồng thời giải phóng lượng nhiệt rất lớn. Đó cũng là lý do vì sao trong phòng thí nghiệm, người ta không dùng cách này để tạo ra nước.
Tóm lại, khi ban đốt giấy thì sẽ thu được tro, khi bạn đốt hydro thì sẽ có được nước. Và cũng tương tự như bạn không thể đốt tro tiếp bởi chúng đã được đốt sạch trước đó rồi, nước cũng không thể đốt.
