Когда вода горит
Всем привет! Чтобы не откладывать обещанное @PiuBoom в долгий ящик - про горящую воду. Химии пост получается.
Да, вода иногда горит. Прямо синим пламенем. Действительно вода, H2O, без обмана и подстав, без горючих примесей и т.п. горит. Этому есть даже документальное свидетельство: "А лисички взяли спички, к морю синему пошли, море синее зажгли". K. Chukovsky делал об этом публикацию ещё в 1926 году, не помню вот, в Nature или в Science, но точно была такая. Мне удалось раздобыть фото этого рискованного эксперимента:
Ладно, поразвлекались - и хватит. Вода действительно может гореть, если она - в атмосфере фтора. Что в атмосфере фтора происходит с лисичками и спичками - эксперимент умалчивает, но ясно, что ничего хорошего. Фтор - сильный окислитель. Спички бы самовоспламенились безо всякого "чирканья о коробок". Фтор - очень сильный окислитель. Для него все звёзды сошлись по условиям. Во-первых, электронная конфигурация 1s2 2s2 2p5 подразумевает, что для полного атомного счастья (электронного октета на внешнем уровне) ему не хватает всего одного электрончика. Вот он и рвёт его у кого угодно со страшной силой. Даже у кислорода, который вообще-то не случайный парень с улицы, а тоже входит в топ элиты окислителей. Собственно, кислород во всех реакциях всегда окислитель, кроме реакций со фтором, где он вынужден, скрипя сердцем скрепя сердце, отдавать свой электрон (т.е. быть восстановителем, в терминах классической химии). Сродство к электрону у фтора - дохрена 328 кДж/моль, т.е. много.
Во-вторых, простое вещество фтор хоть и двухатомный газ (F2, вспоминайте свою школьную химичку, ну?), но энергия этой связи невелика. Всего 158 кДж/моль, т.е. мало. Он легко становится атомарным фтором, который и начинает помножать на ноль всё, до чего дотянется. Вот и у кислорода из воды электроны отжимает:
2F2 + 2H2O = 4HF + O2
Фтор-то и получать было рискованно. Многие расплатились за это здоровьем, а то и жизнью. Братья Нокс, П. Лайет, Дж. Никлес, Г. Дэви, Ж. Гей-Люссак, Л. Тенар, Э. Фреми, Г. Гор. Первый учёный, получивший фтор в чистом виде, А. Муассан, тоже травился им и/или фтороводородом*.
Короче говоря, вода, которая сама есть продукт горения водорода в кислороде, которая обычно не горит, которой мы обычно тушим пламя**, в атмосфере фтора прекрасно горит. Синим пламенем (см. видео выше).
* Фтороводород, который выделяется при горении воды, в ней же частично растворяется. Получается плавиковая кислота. Она разъедает стекло, поэтому некоторые ошибочно считают её супер-сильной. Это не так, плавиковая - слабая кислота , pKa примерно 3,2. Просто из всех кислот она успешнее всего выцарапывает кремний из стекла - образование фторосиликатов есть дело очень выгодное. Поэтому стекло и растворяется.
** Вода тушит пламя не потому, что она - вода, холодная и мокрая, а в первую очередь потому, что она перекрывает доступ кислороду к реакции горения. Холодность и испарение имеют значение, но вот плотное одеяло, к примеру, - не мокрое, не холодное и вообще не вода, а тоже тушит пламя. По той же причине - не даёт кислороду подходить в реакцию. И порошок, который уходи. Вдруг не знал кто...
Я - Злобная Биохимичка. Зело злобная, весьма биохимическая. За донаты спасибо)