Foguetão de Hidrogénio

Vê e faz

Gira o manípulo até teres combustível suficiente para disparar o foguetão (quando a luz fica verde).

O que acontece

Os gases são queimados e lançam o foguetão para o ar.

Quando giras o manípulo, estás a accionar um gerador que produz corrente eléctrica. Esta passa através da água, dividindo-a em dois gases. Os gases borbulham separadamente, a partir dos dois fios que transportam a corrente eléctrica para dentro e para fora da água. Como deves saber, a água é, quimicamente falando, um óxido de hidrogénio (H2O), portanto os gases que compõem este óxido são o Hidrogénio e o Oxigénio.

À medida que continuas a girar o manípulo, poderás notar que um gás se liberta sempre em maior quantidade que o outro. Dado que a fórmula química da água (H2O) indica que existem dois átomos de hidrogénio agarrados a um átomo de oxigénio para formar a mais pequena partícula (ou molécula) de água, já sabes qual gás é qual.

Quando tiveres gás suficiente para accionar o foguetão, podes premir o botão para começar a “contagem decrescente”. Primeiro, abrem-se duas válvulas que vão permitir que o oxigénio e o hidrogénio se misturem na câmara de combustão, mesmo por debaixo do foguetão. Depois, a faísca de uma vela de ignição na câmara de combustão incendeia a mistura de gases, da mesma maneira que é feita a ignição do motor de um carro com uma mistura de vapor de gasolina e ar.

O hidrogénio e o oxigénio queimam-se muito depressa e voltam a transformar-se em água. A energia que resulta da divisão da água é “armazenada” nos gases separados sob a forma de energia química, a qual é libertada sob a forma de calor quando os gases se voltam a combinar. A água produzida é muito quente, pelo que aparece como vapor escaldante.

O vapor quente, à medida que se expande, fica a uma pressão muito elevada e provoca o lançamento do foguetão. Depois da expansão, quando tudo arrefece, poderás ver algumas gotas de água condensadas no interior da câmara de combustão. Essa é a água que necessitou de tanta energia para se dividir!

O foguetão desliza para cima e para baixo por um fio vertical, de maneira a voltar à posição correcta depois de cada voo.

Nesta experiência, a corrente eléctrica é apenas utilizada para fazer funcionar os sistemas electrónicos. A divisão da água depende unicamente do teu esforço muscular!

Sabias que…

A divisão da água, feita através de uma corrente eléctrica, foi efectuada pela primeira vez por Nicholson e Carlisle em 1800. A água foi a primeira substância a ser submetida à electrólise. Para produzir a corrente eléctrica, utilizaram uma pilha que tinha sido acabada de inventar por Volta (o gerador só foi inventado 30 anos mais tarde).

O hidrogénio e o oxigénio são utilizados como fonte de energia dos foguetões espaciais, porque fornecem a maior quantidade de energia, por tonelada, de qualquer combustível. Para que se possa armazenar uma grande quantidade a bordo, os gases têm de ser liquefeitos e guardados a muito baixas temperaturas até serem necessários. Os foguetões têm de transportar o seu próprio oxigénio para fazer queimar o hidrogénio; quando tivermos carros movidos a hidrogénio, poderemos utilizar o oxigénio do ar.

A electrólise (-lise significa “dividir” ou “quebrar”) é um processo importante na indústria e na química. O alumínio é obtido por electrólise dos seus minérios fundidos. As fundições de alumínio necessitam de muita energia eléctrica, pelo que dispõem das suas próprias estações eléctricas, geralmente accionadas por turbinas de água.

Coisas que podes experimentar

Podes fazer a tua própria electrólise da água com dois pedaços de fio e uma pilha. Se colocares um pouco de sal na água, tanto melhor, porque a água pura é bastante má condutora. Poderás ver as bolhas de hidrogénio e de oxigénio a subirem na água a partir do sítio onde os fios mergulham na água.