Explicación de la explosión de "termita contra hielo"

Esta es probablemente una pregunta para el intercambio de pila de química propuesto. Aquí hay una explicación dada por Jamie Hyneman de MythBusters. El video de MythBusters mostraba: Termita colocada sobre hielo → Encendida → Comienza la reacción exotérmica → Gran explosión. Una vez que la termita se ha encendido, le sigue una reacción altamente exotérmica. Esta reacción exotérmica libera una gran cantidad de energía tan rápido que el hielo se sobrecalienta y se convierte en vapor. Este vapor se condensa alrededor de las finas partículas de termita formando un aerosol de vapor y termita . La mezcla de termita continúa reaccionando, lo que resulta en una explosión de vapor que lanza partículas.

Otra explicación más es que la alta temperatura producida durante la reacción de la termita da como resultado la siguiente reacción:

El hidrógeno liberado explotará exotérmicamente en el aire:

Esta última es la mejor opción, mientras que los videos de la explosión son muy rojos/naranjas. Este tono es causado por la rápida quema de la termita que es aerosolizada por la explosión de hidrógeno y oxígeno. Notarás que no se obtienen los mismos resultados si arrojas termita al agua (la termita a veces se usa para soldar bajo el agua).

No estoy tan seguro de que esta última sea la mejor opción. En presencia de oxígeno, ¿el hidrógeno no se quema con un tono azulado? Obtener su oxígeno tanto del aire circundante como de cualquier átomo/molécula de oxígeno adicional que no se haya unido a la termita. Las explosiones que he visto son muy rojas/naranjas, lo que indica que se está quemando la termita, no el hidrógeno.

En realidad, es una combinación de un par de eventos que ocurren con bastante rapidez debido al calor extremo de la reacción de Thermite. El calor de la reacción de Thermite derrite el hielo en agua líquida, que ahora puede combinarse con Thermite que reacciona. Los metales ardientes como los de la termita (hierro, aluminio) reaccionan más rápido con el agua que con el oxígeno, por lo que se libera más energía. Esto se manifiesta como una explosión, similar a la explosión que se produce cuando se deja caer potasio metálico en el agua.

No se puede ver hidrógeno en combustión en la explosión debido a la cantidad de sólidos expulsados ​​por la explosión. Todo lo que ves es niebla de óxido de hierro. Además, el hidrógeno no se quema simplemente en presencia de oxígeno, simplemente se quema cuando hay oxígeno disponible. Aunque se quema rápidamente, todavía no es combustión. Necesita una mezcla óptima de aire y combustible. Y no creo que ese sea el caso. Una explosión de vapor también parece poco probable, por lo que nunca lo sabremos con certeza hasta que alguien deje caer termita quemada en agua donde el oxígeno no está disponible y veamos qué sucede. La respuesta más probable es que el óxido de hierro reaccionará violentamente con el agua en la última etapa antes de la explosión. De hecho, puedes ver la transición entre las dos reacciones diferentes en la intensidad de la reacción.

El aluminio se quema como un loco cuando se quema con vapor, así que supongo que el vapor creado por el calor en el hielo hace que el aluminio reaccione con bastante violencia y, por lo tanto, se produzca una gran explosión. Supongo que esto no sucede en el agua porque la reacción requiere vapor Y oxígeno que está presente en el aire, pero cuando usas termita bajo el agua, aunque estás creando montones de vapor, no hay oxígeno presente. Recuerdo hacer un experimento en la escuela secundaria en el que nuestro maestro puso un sacapuntas de aluminio al rojo vivo y luego lo metió en una corriente de vapor que salía de un vaso de precipitados: ¡el sacapuntas se quemó tan rápido que salió disparado y abrió un agujero en el techo! ¡Solo mi suposición!

Creo que Terry y Bernhard tienen parte del rompecabezas. La reacción de la que habla Terry es:

"El polvo de aluminio calentado en vapor produce hidrógeno y óxido de aluminio. La reacción es relativamente lenta debido a la fuerte capa de óxido de aluminio existente en el metal y la acumulación de aún más óxido durante la reacción".

Fuente: http://www.chemguide.co.uk/inorganic/period3/elementsreact.html

Yo pensaría que si la reacción que dice Bernhard y esta son las que se dan, la misma explosión debería ocurrir cuando se quema termita sobre agua.