Destilación del agua y su síntesis

Lo que debemos señalar es un hecho del conocimiento vulgar que tiene una consecuencia inesperada en Química. Se sabe que en el lenguaje vulgar existen varias clases de "aguas". Así hablamos de agua de río, agua de lluvia, agua de mar, agua de pozo. Si bien es cierto que estas distintas "aguas" tienen algunas propiedades semejantes que hacen que se las designe con el nombre genérico de agua, tienen también propiedades distintas. El agua de mar es salada y amarga, impropia para beber.

El agua de pozo "corta" el jabón y no es agradable para el gusto de una persona acostumbrada a beber agua de río. ¿Existe alguna razón, que no sea la semejanza de algunas propiedades, para llamar a todas estas "aguas" con el mismo nombre? La pregunta es pertinente, por cuanto hay entre las distintas "aguas" diferencias importantes. La experiencia que vamos a describir permite contestar a la pregunta. En un balón de destilación, como el que aparece en la figura, colocamos agua de pozo. Calentamos, después de tapar el balón, mediante un mechero colocado debajo del trípode, provisto de una tela metálica con amianto. Al mismo tiempo  dejamos correr el agua por el tubo refrigerante. Cuando el agua comienza a hervir emite abundantes vapores, los cuales, saliendo por el tubo de desprendimiento del balón, pasan al interior del tubo, refrigerante, donde, al encontrarse con una temperatura baja, se licuan, corren por el tubo y el agua líquida se recoge en el vaso que se ve al final del refri
gerador. Esta operación, muy usada en los laboratorios y en la industria, recibe el nombre de destilación.

endremos ocasión de encontrarnos nuevamente con ella en varias oportunidades, Ahora bien, retiramos el agua obtenida por destilación del agua de pozo y la conservamos aparte. Lavamos bien el balón con agua de mar y repetimos la operación de destilar, pero esta vez con agua de mar, y conservamos también aparte el vaso donde hemos recogido el destilado. Podemos también repetir la operación con agua de río y de lluvia. En todos los casos obtendremos un destilado. Si estudiamos las propiedades de estas aguas, destiladas de las distintas "aguas" naturales, observaremos que son las mismas. En particular son iguales la densidad, el sabor, el punto de ebullición y el de congelación,. cosa que no sucedía con las "aguas" naturales. ¿Qué nos dice esta compro bación? Que las distintas aguas mencionadas tienen algo de común, pues todas han producido por destilación la misma agua destilada. A ese algo que tienen de común las distintas aguas naturales, los químicos le llaman agua. Ahora bien, ¿a qué deben las distintas "aguas" sus distintas propiedades? El agua de lluvia es agua prácticamente pura; pero al caer y correr sobre el suelo, y al penetrar en la tierra, se pone en contacto con diversos materiales que disuelve. Estos distintos materiales le confieren diferentes pro. piedades. El agua, tal cual la entienden los químicos, es una sustancia; en cambio las distintas "aguas" naturales son soluciones. Volveremos sobre esta.

 

DESCOMPOSICiÓN DEL AGUA

 

Supongamos haber hecho la instalación de la figura adjunta. Si en el vaso colocamos agua pura, el amperímetro no indicará paso de corriente. El agua pura no conduce la corriente eléctrica. Después de cortar la corriente del acumulador, añadimos al vaso un trozo de soda cáustica, sustancia corriente en el comercio, donde suele venderse con ese nombre o el de "sosa cáustica", y que no debe confundirse con la soda de lavar. Esperamos a que se disuelva la soda cáustica y .. conectamos nuevamente. Observaremos ahora que el amperímetro indica el paso de corriente y que, al mismo tiempo, del extremo de los electrodos se desprenden burbujas gaseosas. Repitamos ahora la experiencia usando directamente solución de soda cáustica, suprimiendo el amperímetro y colocando sobre los electrodos dos tubos para recoger gases (ver cuba hidroneumática).

Al cabo de un tiempo los tubos estarán parcialmente ocupados por gases. Observaremos la particularidad de que el volumen gaseoso en uno de los tubos es siempre el doble que en el otro. Si hacemos en uno las experiencias hechas con el oxígeno, darán resultado positivo, es decir, el gas que llena dicho tubo es oxígeno. En cambio, el gas del otro es hidrógeno, lo cual se puede demostrar  por la propiedad, entre otras, de ser combustible. Si después de realizar esta experiencia, que es un caso de electrólisis, midiésemos la cantidad de soda cáustica que hay en el agua, observaríamos que es igual a la que colocamos. ¿De dónde provienen el hidrógeno y el oxígeno que hemos obtenido? Del agua. Esto es, el agua por electrólisis se descompone en hidrógeno y oxígeno. ¿Qué papel ha desempeñado aquí la soda cáustica? Con ella hemos obtenido una solución conductora, pues para que el agua se descomponga por electrólisis es menester que por ella pase la corriente eléctrica, y el agua pura no la conduce. y ésta es la única finalidad del uso de la soda cáustica. Existen otros métodos para descomponer el agua, y siempre se obtienecorilo resultado oxígeno e hidrógeno. Este hecho puede representarse así:

Agua > Hidrógeno + Oxígeno

 

SíNTESIS DEL AGUA

 

Si por descomposición del agua se obtienen hidrógeno y oxígeno, cabe preguntarse si no podrá lograrse agua por
unión de estos gases. En efecto, se puede hacer eso por varios métodos. Si se obtiene mediante una cuba hidroneumática una mezcla de oxígeno e hidrógeno en la misma relación de volúmenes que se tuvo en el caso de la descomposición, y el tubo así lleno de gases se aproxima a una llama, se producirá una explosión, de la que resultará agua.

Si se quema hidrógeno en un ambiente donde haya oxígeno, en el aire, por ejemplo, se demuestra que en esa combustión se forma agua. Tanto por descomposición como por síntesis se demuestra experimentalmente que el agua está formada por hidrógeno y oxígeno.