水素原子2個と酸素原子1個で水はできますか？

質問

ふと疑問に思ったのでWIKIで調べてみたのですが、

H2Oとは
「水が、H（水素原子）2個とO（酸素原子）1個が結合してできていることを表す。」

逆に水素原子2個と酸素原子1個を結合させて人為的に水を作るといったことは可能なのでしょうか。
もしかしたら中学生で習うようなことなのかもしれませんが皆様ご教授願います。

回答No.5

Tacosan · ベストアンサー

極端にいえば「水素原子 2個と酸素原子 1個を結合させて水分子 1個を作る」ことは可能です. ただし, こうしてできた「水分子」はたしかに身の回りにある水の (最小の) 構成単位ではありますが, 水の性質をそのまま保持しているわけではありません. なぜなら, 普段目にする水の物性は水素結合が大きく影響しているからです. 少数の水分子しかない場合には水素結合が十分に作れないので物性がかなり異なるということになります.
なお, 水に限らず構成単位である原子や分子の数が少ない場合には普段見ることのできない現象が現れます. この辺は「ナノテクノロジー」の 1つの分野となっています.

お礼

回答ありがとうございます。

水分子１個作っても我々が普段目にする水とは異なる性質なのですね。
うまく言葉にできずに質問できなかったことを回答頂き驚きました。

回答No.7

Po-ni

質問者hamnibal2様、この回答場所を用いてお詫び致します。
yukimin387様のご指摘通り、教室ほどの広さでは、水一滴ということはありえないことを、ここに表します。

yukimin387様、ご指摘ありがとうございます。以後、Ｑ＆Ａで回答するときには、良く吟味して回答致します。
すみませんでした。

回答No.6

yukimin387

>ええとね、hamnibal2さんが通っていた学校の教室に、水素と酸素を目一杯入れて、火を点けて化学反応させたとして、どの位の水が出来上がるかと言うと、「一滴の水」なんだ。これでは効率が悪いですね。

これおかしくないですか？
コップ１杯の水が200mLだとすると、200gで11.1molになります。
これを作るのに必要な水素と酸素の合計物質量は1.5倍の16.7mol。
25℃、１気圧で1molの気体は24.8Lなので414L。
一方一辺1mの立方体の体積は1m^3＝1000Lです。これでコップ2.5杯ぐらいはできますね。
教室が一辺1mの立方体より小さいわけないですからもっと大量にできると思うのですが。
私の考え、どこか間違ってるでしょうか。

回答No.4

debukuro

できないことは有りませんが
６の後ろに０を２３個付けた数の水素分子を集めてもたった２グラムにしかなりません
そんな小さいものを反応させるのは並大抵じゃありませんね
それでも何とか実現できたとすると
酸素分子なら３２グラム
そのような水素分子を二個、酸素分子を１個反応させると２分子の水ができます

お礼

回答ありがとうございます。

水素と酸素から水を作り出すのは多大な労力が必要なのですね。
水の調達が不可能な場所で、この方法で水を作り出す研究もしているのかなとも考えたのですが効率悪すぎるようですね。

回答No.3

Po-ni

こんにちは～。では書いてみましょう^^。

人為的と言うと、「電子顕微鏡を持ってきて極細のピンセットで作成」というイメージを思いましたが、これは今のところ不可能ですね～。小さすぎますし（笑）。
また、電子（原子の部品ね）の性質から言っても、無理かと^^。

　酸素が存在する場所で水素に火を点ければ、爆発することは知ってるね。これは水素原子と酸素原子が結合する課程で起こる化学反応なんだ。理屈としては、これが答えなんだけど～～、

　ええとね、hamnibal2さんが通っていた学校の教室に、水素と酸素を目一杯入れて、火を点けて化学反応させたとして、どの位の水が出来上がるかと言うと、「一滴の水」なんだ。これでは効率が悪いですね。

　コップいっぱいに水を作るには、どれほどの水素と酸素が必要なのか？　そう考えると頭が痛くなります。

お礼

回答頂きましてありがとうございます。

内容をそこまで細かく考えずに質問してしまいました。
申し訳ありません。
「人間が装置などを使用した上で水を生産することができるのか」
を知りたかったのです。
たしかにピンセットでは不可能な気がします。。

コップ一杯の水を生産するのに必要な水素と酸素が想像を越える量でしたので驚きました！

回答No.2

pasocom

次世代のエコ燃料自動車として注目を集めている「燃料電池」の原理を参照下さい。
まだ実用化実験段階ですが、水素を酸素と結合させて発電しています。そのため、この電池を使うと「水」が副産物として作られるのです。
この仕組みこそ、あなたが疑問に思われた化学反応です。
http://www.gas.or.jp/fuelcell/contents/01_1.html

お礼

参照URL見させていただきました。

恥ずかしながら知識がなく表面でしか理解できないのですが結果として可能なのですね。
自動車産業とは近い業界で働いているので興味深く拝見させていただきました。
ご回答ありがとうございました。

回答No.1

bkbkb

難しい諸事情を抜きにして、単純に水素を酸素で燃やせば当然水が出来ますよ。
中学校に理科の実験でも行いますね。

それとも本当に水素2個と酸素1個だけを用意して結合したい、っていうのならまた話は変わりますが…

お礼

回答ありがとうございます。

中学で実験していたとは・・・
全く記憶にありませんでした。。