sustancia que absorba el oxígeno y reemplace al hidrógeno, entonces obtendremos este último gas a partir del agua. Así, con el sodio, el agua da hidrógeno, y con el cloro, que absorbe el hidrógeno, se obtiene oxígeno.
El hidrógeno se desprende del agua mediante muchos metales que son capaces de formar óxidos en el aire —es decir, que son capaces de arder o combinarse con el oxígeno—. La capacidad de los metales para combinarse con el oxígeno, y por tanto para descomponer el agua o para el desprendimiento de hidrógeno, es muy disímil.9 Entre los metales, el potasio y el sodio muestran una energía considerable a este respecto. El primero se encuentra en la potasa; el segundo, en la sosa. Ambos son más ligeros que el agua, blandos y se alteran fácilmente en el aire. Poniendo uno u otro en contacto con el agua a temperatura ordinaria,10 se puede obtener directamente una cantidad de hidrógeno correspondiente a la cantidad de metal empleada.
Un gramo de hidrógeno, que ocupa un volumen de 11,16 litros a 0° y 760 mm, se desprende de cada 39 gramos de potasio, o 23 gramos de sodio. El fenómeno puede observarse de la siguiente manera: una disolución de sodio en mercurio —o «amalgama de sodio», como se le suele llamar— se vierte en un recipiente que contiene agua y, debido a su peso, se va al fondo; el sodio retenido en el mercurio actúa entonces sobre el agua como el sodio puro, liberando hidrógeno. El mercurio no actúa aquí, y se obtiene en el residuo la misma cantidad que se había empleado para disolver el sodio. El hidrógeno se desprende gradualmente en forma de burbujas que atraviesan el líquido.
Más allá del hidrógeno desprendido y de una sustancia sólida que permanece en disolución (la cual puede obtenerse evaporando la disolución resultante), no se obtienen aquí otros productos. En consecuencia, a partir de las dos sustancias empleadas (agua y sodio), se ha obtenido el mismo número de nuevas sustancias (hidrógeno y la sustancia disuelta en agua), de lo que podemos concluir que la reacción que aquí tiene lugar es una reacción de descomposición doble o de sustitución.
El sólido resultante no es otra cosa que la denominada sosa cáustica (hidróxido de sodio), que está compuesta de sodio, oxígeno y la mitad del hidrógeno contenido en el agua. Por lo tanto, la sustitución tuvo lugar entre el hidrógeno y el sodio; es decir, la mitad del hidrógeno del agua fue reemplazada por el sodio y se desprendió en estado libre.
De ahí que la reacción que tiene lugar aquí pueda expresarse mediante la ecuación H2O + Na = NaHO + H; cuyo significado resulta evidente por lo que ya se ha dicho.11
El sodio y el potasio actúan sobre el agua a la temperatura ordinaria.
Otros metales más pesados solo actúan sobre ella con un aumento de temperatura, y aun así no de forma tan rápida o enérgica. Así, el magnesio y el calcio solo liberan hidrógeno del agua a su punto de ebullición, y el cinc y el hierro solo al rojo vivo, mientras que toda una serie de metales pesados, como el cobre, el plomo, el mercurio, la plata, el oro y el platino, no descompone en absoluto el agua a ninguna temperatura, ni reemplaza su hidrógeno.
De esto se deduce que el hidrógeno puede obtenerse mediante la descomposición del vapor de agua por la acción del hierro (o zinc) con un aumento de temperatura. El experimento se lleva a cabo de la siguiente manera: