De la création de l'eau

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De la création de l'eau

Message par CrillonLeBrave » 01 Décembre 2015, 16:33

Bonjour,

Il y a une chose qui me taraude, c'est l'eau.
( attention je schématise à fond, je suis pas chimiste )
L'eau peut se produire par un mélange d'hydrogène et d'oxygène présenté devant un feu.
J'ai un vieux livre de chimie qui explique cette expérience.
En gros, c'est une condensation de l'hydrogène sur un corps dans un environnement oxygéné. Il y a un phénomène d'équilibre qui laisse à penser que cela pourrait se produire naturellement, c'est à dire que, bien évidement, pour faire de l'H2O il faut des proportions bien définies d'H et d'O, mais pour que l'expérience soit concluante, il n'est pas nécessaire d'avoir ces proportions sous forme de gaz. Si il y a plus d'untel ou d'untel gaz qu'il n'en faut, alors le surplus reste bêtement au stade de gaz pendant que la fusion s'opère. La température ne doit pas être trop importante.

Je sais que quelqu'un ( qui a d'ailleurs disparu du forum ) avait présenté une théorie comme quoi l'eau de la terre serait issue du soleil.
A priori cela parait absurde, du feu pour faire de l'eau, pourtant ça marche à petite échelle.
Le soleil est en grande partie constitué d'hydrogène qui brûle mais la température est trop élevée dans son noyau pour que la fusion s'opère.

L'hydrogène est l'élément le plus présent dans l'univers devant l'helium et l'oxygène.
Mais il faut qu'il n'y ait pas trop de radiations pour ne pas défaire les liens atomiques.
Il faut également qu'il y ait un corps ( impureté ) sur lequel l'H2O puisse s'accrocher ( dans l'expérience une coupelle en porcelaine ) sinon il reste à l'état vaporeux.

Peut-on imaginer ce processus à l'échelle du système solaire ?
Si non, pourquoi ?
Merci de m'expliquer ;)
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Re: De la création de l'eau

Message par Tamon » 02 Décembre 2015, 11:08

Je vais te donner quelques indices...

Deja notre système planétaire résulte de l'effondrement du étoile antérieur... je m'explique rapidement. Lorsque l'univers, il y a environ 13 milliard d'années, à commencer à se structuré après le big bang il n'y avait que de l'hydrogène de l'hélium et un peu de lithium 7. Ces trois éléments résulte de la nucléosynthèse primordiale... d'une certaine manière on peut dire que l'univers a foiré sa première expérience nucléaire car il n'a réussi qu'a produire ces trois variétés atomique... mais environ 1 milliard d'année plus tard (car l'univers est très astucieux) il a réussi à poursuivre son évolution nucléaire grâce à la formation des étoiles... Ce qui signifie que tous les atomes qui figure dans la classification périodique de Mendeleïev sont engendrées par des étoiles... Donc si dans notre système planétaire tous ces éléments sont présent c'est parce qu'auparavant une autre étoile a fait le boulot ;)

L'eau est effectivement plus rare que l'or dans notre univers, tout simplement parce qu'il s'agit d'une molécule premièrement et non d'un atome. Deuxièmement il faut que certaine condition soient réuni pour que certaines molécules se forment. La condition la plus importante étant la température. A titre d'exemple : Pourquoi peut-on passer la main dans de l'eau liquide et pas dans de l'eau solide ? Tout simplement parce que l'eau c'est structuré dans une forme plus complexe du fait que la force électromagnétique a agit et créé un lien entre les molécules... C'est la seule et unique réponse concrète à cette question. Sinon dans l'univers les molécules peuvent s'associer d'elles-mêmes ou alors on besoin d'un catalyseur... l'atome de carbone en est un... il peut accrocher plusieurs atomes sur ces "crochets", pour faire en sorte qu'ils s'associent, puis il s'en détache... encore une autre astuce de l'univers ;) Pour imager c'est un peu comme si moi je présentais un copain à une copine, qu'ensuite il forme un couple et que je les laissent poursuivre leur aventure... et que moi je poursuis la mienne de mon coté :) Voilà j'espère que ça pourra t'aider.
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Re: De la création de l'eau

Message par bramapoutre » 02 Décembre 2015, 22:19

Salut Crillon;
Ta question me semble mal posé,et l'exemple que tu donne reste flou,je serai donc tu m'en excuse plus large en considérant la synthése de l'eau en generale.
Une reaction chimique peut être spontanée,ou alors amorcée,ou encore forcé. De plus elle peut être totale ou partielle,locale ou globale,irreversible ou reversible,mais quoiqu'il en soit il existe beaucoup de reactions dans tous ces cas de figures qui produisent quand les conditions physique le permettent notamment de l'eau,ce qui suppose tout de même et aussi dans tous les cas un réarrangement des liaisons chimiques,lequel dépend de l'affinité entre atomes,affinité largement determinée par la valence et l'electronégativité des atomes en presence,de même que le sont les liaisons elle même.On pourrait encore préciser que la valence est fonction de la configuration electroniques des atomes,donc des orbitales des uns et des autres,orbitales qui dans leur rapprochement se combinent par une loi de composition faisant appel à des calculs complexes qui introduisent en plus une part de probabilité et donc de statistique.
Quoiqu'il en soit l'energie de liaison de H2O vaut 461600 joules par moles,il faut donc une energie au moin egale pour les briser,energie pouvant être mecanique,thermique,electrique ou electromagnétique.Dans ce dernier cas l'energie necessaire pour casser une seule liaison correspond à un rayon UV, sinon par la chaleur une mole entiére est detruite aux alentours de 3000°. J'ai lu que les regions les plus froide de la surface du Soleil,là où il y a les tâches,contenaient de la vapeur d'eau detectée par spectroscopie,comme l'a été celle qui se fabrique sous la surface des géantes rouges par une reaction qui implique la dissociation de l'oxyde de carbone par un UV qui a penétré depuis l"exterieur jusque là,puis la recombinaison de l'O avec H2. Dans les nuages moleculaire,donc à basse temperature,l'eau se forme directement en glace sur un substrat rocheux par une chaine de reaction qui commence par la production de H3+ que provoque la ionisation par UV de H2 et H. H3+ reagit ensuite avec O pour produire H2O aprés differente etapes passant par HO+ qui réagit avec H2 en produisant H et H2O+,lequel capte un electron libre pour former H2O,ouf! Je t'invite en ce qui concerne la chimie cosmique à t'interesser à H3+,c'est un groupement trés reactif qui participe à la plupart des 100 et quelques molécules detectées dans l'espace,de plus il forme un triangle equilatéral Image

L'ensemble de l'eau,cad considérée dans ses trois etats,constituerait un millioniéme de la masse de l'univers observable,ce qui equivaut à 10^-4%. Nous sommes à 0,1% pour l'Oxygéne(1%dans notre galaxie),et pour l'or on est en dessous du miliardiéme de %. La masse observable de l'Univers est estimée aux alentours de 10^52kg. Connaissant l'abondance relative des elements et la masse molaire de chaque element on peut ramener ce rapport de masse à un rapport de nombre d'atomes.

Lorsque Tamon dit que l'eau est dans l'Univers plus rare que l'or peut-être pense-t-il à l'eau liquide,et dans ce cas je me demande si l'eau liquide possiblement presente sous la surface de certain astres est prise en compte
Dernière édition par bramapoutre le 12 Décembre 2015, 12:29, édité 4 fois.
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Re: De la création de l'eau

Message par CrillonLeBrave » 03 Décembre 2015, 10:28

Bonjour à vous deux,

Merci pour vos explications !

Je vais tenter de préciser ce dont je parle, mais avant tout, le livre date de 1850 et des poussières, peut être les termes ne sont légèrement plus les mêmes :

" Nous allons constater, pendant que nous y sommes, une propriété de ce gaz [ Hydrogène, cité plus haut ]. Rallumons-le et mettons au dessus de la flamme cette soucoupe de porcelaine; remarquez que la soucoupe ne noircit pas; il se forme, au contraire, des gouttelettes d'un liquide très clair qu'il n'est pas difficile de reconnaitre pour de l'eau clair. "

Pour obtenir le gaz la procédure implique de verser de l'acide sulfurique étendu d'eau sur de la limaille de fer.

Entretien sur la chimie et ses applications les plus curieuses ..., Ducoin-Girardin, 1854

Et ma question était plutôt une ouverture à la problématique de l'eau dans l'univers et vous répondez bien à mes questions !

" Pour imager c'est un peu comme si moi je présentais un copain à une copine, qu'ensuite il forme un couple et que je les laissent poursuivre leur aventure... et que moi je poursuis la mienne de mon coté :) Voilà j'espère que ça pourra t'aider. " Merci pour cette vulgarisation :D
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Re: De la création de l'eau

Message par bramapoutre » 06 Décembre 2015, 16:23

CrillonLeBrave a écrit :Bonjour à vous deux,

Merci pour vos explications !

Je vais tenter de préciser ce dont je parle, mais avant tout, le livre date de 1850 et des poussières, peut être les termes ne sont légèrement plus les mêmes :

" Nous allons constater, pendant que nous y sommes, une propriété de ce gaz [ Hydrogène, cité plus haut ]. Rallumons-le et mettons au dessus de la flamme cette soucoupe de porcelaine; remarquez que la soucoupe ne noircit pas; il se forme, au contraire, des gouttelettes d'un liquide très clair qu'il n'est pas difficile de reconnaitre pour de l'eau clair. "

///La combustion est une reaction d'oxydoréduction qui implique un oxydant,ici l'oxygéne,et un reducteur,ici l'hydrogéne.L'oxydant(l'acide) prend les electrons que le reducteur(la base) lui céde.L'oxydant est le comburant et l'hydrogéne le combustible.Une energie d'activation va les faire entrer en combustion vive,d'où la presence de flammes,c'est le triangle du feu
Image
et,dans le feu,des liaisons H et OH se produisent pour former de la vapeur d'eau suceptible de se condenser si les conditions s'y prêtent,mais dans un incendie d'autres produit se forment selon tous les elements en presence,c'est en soi un creuset où interagissent tous les ingrédients qui s'y trouvent.

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Re: De la création de l'eau

Message par Tamon » 06 Décembre 2015, 16:30

Re-bonjour,

Tamon a écrit :Lorsque Tamon dit que l'eau est dans l'Univers plus rare que l'or peut-être pense-t-il à l'eau liquide,et dans ce cas je me demande si l'eau liquide possiblement presente sous la surface de certain astres est prise en compte


Pour fabriquer de l’eau, il faut de l’hydrogène et de l’oxygène. L’hydrogène ne manque pas dans l’Univers puisqu’il représente à lui seul plus de 70 % de toute la masse visible de l’Univers. En revanche, l’oxygène est plus rare : il ne représente qu’environ 1 % de cette masse. Mais surtout, des conditions précises doivent être réunies pour que des molécules d’eau puissent se former à partir de ces deux constituants et perdurer dans le milieu interstellaire.
Le milieu doit être en effet :
- "froid" car la molécule d’eau ne supporte pas des températures supérieures à quelques milliers de degrés, mais pas trop car sinon les réactions de formation de cette molécule deviennent très lentes,
- exempt de rayonnement ultraviolet, car ce rayonnement dissocie les petites molécules.

Or, l’espace interstellaire est justement, le plus souvent, chaud, vide et traversé par ce type de rayonnement. C’est pourquoi il n’y a pas plus d’eau dans l’Univers. La quantité d’eau effectivement présente est très difficile à estimer. On l’évalue à environ un millionième de la masse totale de l’Univers visible.

Sous forme de vapeur ou de glace, on trouve l’eau principalement dans l’atmosphère des étoiles froides, dans les nuages protoplanétaires situés autour d’étoiles jeunes, dans les enveloppes d’étoiles en fin de vie, dans certains nuages de gaz du milieu interstellaire, et bien sûr dans le système solaire.
Par ailleurs, l’eau ne peut subsister à l’état liquide que dans un domaine étroit de température et sous une pression suffisante, des conditions que l’on ne peut rencontrer que sur les planètes et leurs satellites : pour l’instant, la seule région de l’Univers où les scientifiques ont pu détecter de l’eau liquide est le système solaire.

Pour ce qui est de l'Or c'est une autre histoire, je reviens ultérieurement ;)
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