L'hydrogène est un combustible hautement réactif. Les molécules d'hydrogène réagissent violemment avec l'oxygène lorsque les liaisons moléculaires existantes se rompent et que de nouvelles liaisons se forment entre les atomes d'oxygène et d'hydrogène. Comme les produits de la réaction sont à un niveau d'énergie inférieur à celui des réactifs, il en résulte une libération explosive d'énergie et la production d'eau. Mais l'hydrogène ne réagit pas avec l'oxygène à température ambiante, une source d'énergie est nécessaire pour enflammer le mélange.

TL: DR (trop long, pas lu)

L'hydrogène et l'oxygène Combiner pour faire de l'eau - et dégager beaucoup de chaleur dans le processus.

Mélange d'hydrogène et d'oxygène

Les gaz d'hydrogène et d'oxygène se mélangent à température ambiante sans réaction chimique. En effet, la vitesse des molécules ne fournit pas suffisamment d'énergie cinétique pour activer la réaction lors des collisions entre les réactifs. Un mélange de gaz se forme, avec la possibilité de réagir violemment si une quantité d'énergie suffisante est introduite dans le mélange.

Activation Energy

L'introduction d'une étincelle dans le mélange entraîne une augmentation de la température chez certains les molécules d'hydrogène et d'oxygène. Les molécules à des températures plus élevées se déplacent plus rapidement et entrent en collision avec plus d'énergie. Si les énergies de collision atteignent une énergie d'activation minimale suffisante pour «rompre» les liaisons entre les réactifs, une réaction entre l'hydrogène et l'oxygène suit. Parce que l'hydrogène a une faible énergie d'activation, seule une petite étincelle est nécessaire pour déclencher une réaction avec l'oxygène.

Réaction exothermique

Comme tous les carburants, les réactifs, dans ce cas hydrogène et oxygène, sont à un niveau d'énergie plus élevé que les produits de la réaction. Cela se traduit par la libération nette d'énergie de la réaction, ce qui est connu comme une réaction exothermique. Après la réaction d'un ensemble de molécules d'hydrogène et d'oxygène, l'énergie libérée déclenche la réaction des molécules dans le mélange environnant, libérant ainsi plus d'énergie. Le résultat est une réaction explosive et rapide qui libère de l'énergie rapidement sous forme de chaleur, de lumière et de son.

Comportement électronique

Sur un niveau submoléculaire, la raison de la différence de niveaux d'énergie entre les réactifs et les produits, se trouve avec des configurations électroniques. Les atomes d'hydrogène ont chacun un électron. Ils se combinent en molécules de deux afin qu'ils puissent partager deux électrons (un chacun). C'est parce que l'enveloppe électronique la plus interne est à un état d'énergie inférieur (et donc plus stable) lorsqu'il est occupé par deux électrons. Les atomes d'oxygène ont chacun huit électrons. Ils se combinent en molécules de deux en partageant quatre électrons de sorte que leurs coquilles d'électrons les plus extérieures sont entièrement occupées par huit électrons chacun. Cependant, un alignement beaucoup plus stable d'électrons se produit lorsque deux atomes d'hydrogène partagent un électron avec un atome d'oxygène. Seule une petite quantité d'énergie est nécessaire pour "bomber" les électrons des réactifs "hors" de leurs orbites afin qu'ils puissent se réaligner dans l'alignement plus énergétiquement stable, formant une nouvelle molécule, H2O.

Produits

Suite au réalignement électronique entre l'hydrogène et l'oxygène pour créer une nouvelle molécule, le produit de la réaction est l'eau et la chaleur. La chaleur peut être exploitée pour faire du travail, comme conduire des turbines en chauffant de l'eau. Les produits sont produits rapidement en raison de la réaction exothermique en chaîne de cette réaction chimique. Comme toutes les réactions chimiques, la réaction n'est pas facilement réversible.