يحتوي كوكب أورانوس بالفعل على كمية كبيرة من الهيدروجين والميثان، وكلاهما من الغازات سريعة الاشتعال.
ومع ذلك، فإن حرق الميثان أو الهيدروجين يتطلب الأكسجين.
ببساطة، لا يوجد أكسجين مجاني على كوكب أورانوس.
على الأرض، نحن منغمسون في الأكسجين لدرجة أننا نميل إلى اعتباره أمرًا مفروغًا منه.
يبدو أن العديد من التفاعلات الكيميائية التي تتطلب الأكسجين تحدث تلقائيًا على الأرض: الصدأ المعدني، والغابات تشتعل، والشموع تحترق.
قد نميل إلى تجاهل دور الأكسجين في تفاعل كيميائي لأنه يبدو دائمًا موجودًا.
لكن الأكسجين ليس موجودًا دائمًا.
إذا وضعت المعدن في وعاء يحتوي على الأرجون فقط، فلن يصدأ.
إذا وضعت شمعة مضاءة في جرة بدون أكسجين، فسوف ينطفئ اللهب.
هناك شرح سهل يمكنك القيام به في المنزل لإقناع نفسك بهذه الحقيقة.
أحضر وعاءًا واملأه بحوالي ربع مليء بصودا الخبز والخل.
سوف تتفاعل صودا الخبز مع الخل، وتطلق غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يملأ الوعاء ويدفع الأكسجين للخارج.
إذا كنت حريصًا على عدم إزعاج الوعاء، فإن ثاني أكسيد الكربون سيبقى في الوعاء ويبقي الأكسجين بعيدًا لأن ثاني أكسيد الكربون أثقل من الأكسجين.
الآن، أشعل عود ثقاب وحركه ببطء في الوعاء.
في اللحظة التي تصطدم فيها المباراة بالجيب غير المرئي لغاز ثاني أكسيد الكربون المستنفد للأكسجين في الوعاء، ستخرج على الفور.
هذا العرض التوضيحي البسيط يجعل دور الأكسجين في الاحتراق واضحًا.
الميثان هو المكون الرئيسي للغاز الطبيعي، والذي يستخدم كوقود في العديد من الأفران والأفران المنزلية.
تسرب الغاز المنزلي خطير للغاية لأن غاز الميثان شديد الانفجار.
ومع ذلك، فإن احتراق الميثان يتطلب الأكسجين.
لذلك، الميثان متفجر وقابل للاشتعال فقط طالما يوجد أكسجين أو عامل مؤكسد آخر موجود.
يتكون الميثان من أربع ذرات هيدروجين مرتبطة بشكل متماثل بذرة كربون مركزية.
عندما تحترق بالأكسجين، فإنها تنتج في الغالب ثاني أكسيد الكربون والماء وفقًا للصيغة:
CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O + طاقة
الهيدروجين هو أبسط عنصر كيميائي، يحتوي على بروتون واحد وإلكترون واحد (وأحيانًا نيوترون أو اثنين).
في ظل الظروف القياسية، ترتبط ذرتان من الهيدروجين ببعضهما البعض لتشكيل جزيء الهيدروجين، H2.
في وجود الأكسجين، يكون الهيدروجين قابلاً للاشتعال بدرجة كبيرة، حيث يحترق لتكوين جزيئات الماء وفقًا للصيغة:
2 H2 + O2 → 2 H2O + طاقة
مثال على احتراق الهيدروجين هو محركات مكوك الفضاء الرئيسية.
احتوى الخزان الخارجي للمكوك الفضائي على خزانات عملاقة من الهيدروجين والأكسجين.
تم ضخ هذه المواد الكيميائية في المحركات الرئيسية حيث تم خلطها وحرقها، مما يوفر الدفع الذي ساعد في دفع مكوك الفضاء إلى الفضاء.
يحتوي الغلاف الجوي لكوكب أورانوس في الغالب على الهيدروجين والهيليوم والميثان.
ومن المثير للاهتمام أن الميثان الموجود في الغلاف الجوي هو ما يمنح أورانوس لونه الأزرق المميز.
نظرًا لأن أورانوس يحتوي فعليًا على نسبة صفر من الأكسجين الحر، فإن الهيدروجين والميثان في الغلاف الجوي لا يحترقان أو ينفجران.
التسميات
أسئلة كيميائية