El agua tiene dos componentes químicos, oxígeno e hidrógeno, lo que nos da la fórmula [matemática H_ {2} O [/ math].
La fórmula de reacción estequiométrica
[matemáticas] 2H_ {2} + O_ {2} \ a {} 2H_ {2} O [/ math] no lo hace describir cómo se hace el agua, tales fórmulas son solo ecuaciones de “balance de masas” y no dicen nada sobre el proceso. Entonces [matemática] 2H_ {2} + O_ {2} [/ math] no significa que dos moléculas de hidrógeno o tres de oxígeno se juntan literalmente. De hecho, la combustión a baja temperatura de hidrógeno con oxígeno no es una reacción directa en absoluto, e implica la formación intermedia de peróxido de hidrógeno que luego se disocia:
[matemáticas] H_ {2} + O_ {2} \ leadsto {} H_ {2} O_ {2} \ leadsto {} O_ {2} + H_2 {O} [/ math]
Ahora podemos dirigir nuestra atención a la pregunta real, los orígenes del agua.
El hidrógeno es principalmente sobrante de The Big Bang. Fue de corta duración y se enfrió demasiado rápido para hacer átomos más pesados que el hidrógeno y algo de helio. El universo inicialmente se estructuró en áreas de densidad de materia que formaron galaxias, y la formación de estrellas se inició en regiones de mayor densidad.
El oxígeno se produce por nucleosíntesis estelar, principalmente por un proceso alfa (fusión de helio), pero también se acumula en el núcleo de las estrellas masivas, y cuando las estrellas grandes explotan, la materia es arrojada al espacio. Pertenecemos a la “burbuja local” que dejaron las explosiones más antiguas. 
1.
El ingrediente principal de la burbuja es el gas de hidrógeno y partículas de polvo cósmico llamadas polvo de estrellas . Se ha encontrado que este polvo tiene peróxido de hidrógeno presente [matemático] H_ {2} O_ {2} [/ math].
El hidrógeno atómico interactúa con el oxígeno sólido congelado catalizado por la superficie de las partículas de polvo.
El peróxido de hidrógeno es químicamente reactivo con moléculas orgánicas y el agua se puede producir como un subproducto, sin duda la fusión periódica de los cometas podría acelerar tales procesos. Pero también el peróxido de hidrógeno es inestable y se descompone en moléculas de agua y oxígeno como se muestra arriba.
(Sin embargo, tenemos que tener cuidado al hacer suposiciones químicas aquí. Las condiciones en el espacio son muy frías, la radiación es un factor, pueden ocurrir reacciones improbables dado tiempos muy largos, e inestable es un término relativo, y sin algo con lo que interactuar, una molécula podría persistir durante mucho tiempo).
Las partículas de polvo pueden eventualmente acumularse en grandes estructuras de bolas de nieve , que forman cometas e incluso objetos de tamaño planetario. Se pensó que los objetos como los cometas liberaban mucha agua de la tierra después de que la tierra se enfriara, pero últimamente la atención se ha desplazado al cinturón de asteroides como un candidato más probable. Posiblemente también el gran cuerpo que se unió a la tierra nos trajo agua extra.
El manto superior de la tierra se desgasifica y el agua se cicla junto con otros elementos en la corteza superior. Cuando la tierra se enfrió, se cubrió en gran parte en un gran océano , y como el agua absorbe calor, esta agua ha actuado durante mucho tiempo como un amortiguador térmico para mantener nuestro planeta caliente.
Como el viento solar expulsará átomos de hidrógeno al espacio desde la atmósfera superior, esto ha causado que el planeta pierda un cuarto de su agua, al eliminar un ingrediente importante. No es reemplazado. Esto fue catalizado por el metano cuando fue una vez más abundante en la tierra. Afortunadamente evitamos el destino de los planetas como Marte que perdieron toda el agua.
El agua puede formarse biológicamente durante las reacciones metabólicas a través de la acción de enzimas en diversos compuestos.
El agua se forma sintéticamente por
- Reacciones de eliminación de moléculas que contienen oxígeno e hidrógeno en la proporción correcta
- Combustión , quemando hidrógeno en oxígeno. [matemáticas] 2H_ {2} + O_ {2} \ leadsto {} 2H_ {2} O [/ math]
- Combinación catalítica de oxígeno e hidrógeno para proporcionar una fuente de energía en células de combustible no contaminantes que solo producen agua como producto de desecho.
- El bioagua se puede hacer quemando hidrógeno creado por bacterias como Halanaerobium hydrogeninformans.
