Vann består av hydrogen og oksygen – så hvorfor kan det ikke brenne?

Vi har funnet et eldre, men veldig interessant, spørsmål i arkivet fra Frederik Falk, som lyder:

Vi vet alle at vann består av hydrogen og oksygen. Hydrogen brenner godt, og oksygen nærer ilden.

Derfor virker det meg rart at vann ikke kan brenne. Selv har jeg hørt at når elementer blandes, endres egenskapene.

Jens Ramskov, vitenskapsredaktør i Ingeniøren, svarer:

Resultatet av en forbrenning kan ikke brenne

Det er mange ting som brenner godt. Men resultatet av en forbrenning kan ikke brenne hvis forbrenningen er fullført. Tre kan brenne, men forbrenningsproduktet aske kan ikke brenne.

Kjemisk er oksygen et grunnstoff som gjerne går i forbindelse med andre grunnstoffer. Oksygen er element nr. 8 og har seks elektroner i det ytre skallet. Det mangler to elektroner når skallet er fylt opp. Dem vil de veldig gjerne ha.

De kan fås ved å koble et oksygenatom til andre grunnstoffer. Ganske enkelt kan to oksygenatomer gå sammen i O2 og dele noen av elektronene ved å lage en kjemisk binding. Men det er mange andre alternativer.

Karbon har for eksempel fire elektroner i det ytre skallet. Når et karbonatom forbinder to oksygenatomer, kan de fire elektronene fra karbon danne bindinger til de to oksygenatomene, som til sammen mangler fire elektroner. Ved å brenne tre eller kull dannes CO2. Hvis det ikke er nok oksygen til stede, kan forbrenningen være ufullstendig og bare CO dannes. Denne gassen kan selv brenne og deretter konverteres til CO2.

Mettet med oksygen

Men CO2 kan ikke brenne. Elektronene er paret og det er ikke rom for å koble flere oksygenatomer.

Det samme gjelder hydrogen. De to hydrogenatomene leverer så å si hver et elektron til oksygenatomet, slik at det ytre skallet fylles opp. Dette fører til H2O, som, i likhet med CO2 eller aske, er et forbrenningsprodukt som ikke kan brenne videre.

Det finnes også stoff som H2O2 (hydrogenperoksid), men det har for mye oksygen i seg, så det er ustabilt og nedbrytes sannsynligvis til H2O og O2. Og H2O2 dannes ikke ved å brenne H2O på annen måte, slik man kan lese mer om på Wikipedia.

Generelt kan det sies at stoffer eller forbindelser som mangler oksygen kan brenne, mens stoffer som er mettet med oksygen, slik som H2O og CO2, ikke kan brenne.

Så jeg vil si at egenskapene til elementene ikke endres, men sammensatte stoffer (molekyler) kan ha signifikant forskjellige egenskaper enn egenskapene til bestanddelene, det vil si hele ideen om at elementene knytter seg til hverandre med deres uparede elektroner.

Denne artikkelen ble først publisert på Ingeniøren.