Care este reacția de descompunere în chimie? Exemple de reacție de descompunere

Reacțiile de decădere joacă un rol important în viața planetei. La urma urmei, acestea contribuie la distrugerea deșeurilor tuturor organismelor biologice. În plus, acest proces zilnic ajută organismul uman să asimileze diferiți compuși complexi prin împărțirea lor în catabolism simplu (catabolism). În plus față de toate cele de mai sus, această reacție promovează formarea de substanțe organice și anorganice simple din cele complexe. Să învățăm mai multe despre acest proces și să luăm în considerare, de asemenea, exemple practice ale reacției de descompunere chimică.

Ce se numesc reacții în chimie, ce fel de ele sunt și de ce depind

Înainte de a studia informațiile despre descompunere, merită să învățăm despre procesele chimice în general. Prin acest nume se înțelege capacitatea moleculelor unor substanțe de a interacționa cu alții și de a forma noi compuși în acest mod.

De exemplu, dacă oxigenul și oxigenul interacționează între ele molecule de hidrogen, ca rezultat, primim două molecule de oxid de hidrogen, pe care noi toți știm ca apă. Acest proces poate fi scris folosind următoarea ecuație chimică: 2H₂uarr- + Despre₂uarr- → 2H₂O.

Deși există diverse criterii care disting reacția chimică (efect termic, catalizatori, prezența / absența limitelor de fază, gradele de schimbare ale reactanților de oxidare, reversibilitate / ireversibilitate), adesea clasificate de către substanțele care interacționează tip de conversie.

Astfel, se disting patru tipuri de procese chimice.

• Conectează-te.
• Descompunere.
• Schimb.
• Schimbare.

Toate reacțiile de mai sus sunt scrise grafic folosind ecuații. Schema lor generală arată astfel: A → B.

În partea stângă a acestei formule sunt reactivi inițiali, iar în partea dreaptă - substanțele formate ca urmare a reacției. De regulă, pentru început, este necesar să se folosească temperatura, electricitatea sau utilizarea aditivilor catalitic. Prezenta lor ar trebui sa fie indicata si in ecuatia chimica.

Care este reacția de descompunere (despicare)

Pentru această specie chimic caracteristică este formarea a doi sau mai mulți compuși noi din molecule ale unei substanțe.

În termeni mai simpli, reacția de descompunere poate fi comparată cu o casă a unui designer. După ce a decis să construiască o mașină și o barcă, copilul deconstruie structura inițială și construiește partea dorită din detaliile sale. În acest caz, structura elementelor constructorului nu se schimbă, așa cum se întâmplă cu atomii substanței care participă la divizare.

Cum face ecuația reacției considerate

În ciuda faptului că sute de compuși sunt capabili să separe o substanță complexă în constituenți simpli, toate procesele similare se produc conform aceluiași principiu. Puteți să o afișați utilizând formula schematică: ABC → A + B + B.

În ea ABC este compusul inițial care a fost împărțit. A, B și B sunt substanțe formate din atomii ABB în timpul reacției de descompunere.

Tipuri de reacții de scindare

După cum sa menționat deja mai sus, pentru a începe un anumit proces chimic, este adesea necesar să existe o anumită influență asupra reactivilor. În funcție de tipul de stimulare, se disting mai multe tipuri de descompunere:

• Biodistribuția (biodegradarea). Esența sa constă în dezintegrarea compușilor mai complexi în compuși simpli sub influența organismelor vii (microorganisme). Ilustrația acestui proces poate fi putrezirea sau descompunerea resturilor.
• termoliza este împărțirea substanțelor sub influența temperaturilor ridicate. Această specie are un subspeci - piroliză. În reacția de descompunere de acest tip pentru realizarea acesteia, substanțele nu sunt numai încălzite, ci și le privează accesul la oxigen și alți oxidanți.
  
  
• prin electroliza numita divizare a compușilor prin intermediul unui curent electric.
  
  
• radioliză - Degradarea unei substanțe sub influența radiațiilor ionizante. Apropo, acest proces este utilizat în mod activ în radioterapie.
  
  
• solvoliză - această reacție poate fi considerată o limită între descompunere și schimb (AB + VG → AG + BV). Deși conduce la împărțirea compușilor complexi în compuși simpli sub influența unui solvent, dar atomii eliberați ai reactivului inițial interacționează nu numai unul cu celălalt, ci cu catalizatorul. În funcție de esența sa, se disting trei subspecii de solvoliză: alcooliza (alcooli - ROH), hidroliza (apă - H₂O) și amonoliză (amoniac-NH₃).

Reacția de descompunere a permanganatului de potasiu (KMnO4)

Având în vedere teoria, merită luată în considerare exemple practice ale procesului de divizare a substanțelor.

Primul dintre acestea va fi decăderea KMnO₄ (în oamenii obișnuiți se numește permanganat de potasiu) datorită încălzirii. Ecuația de reacție descompunerea permanganatului de potasiu arată astfel: 2KMnO₄ (t 200 ° C) → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂uarr-.

Din formula chimică prezentată este evident că pentru activarea procesului este necesar să se încălzească reactantul inițial la 200 grade Celsius. Pentru o reacție mai bună, manganul este plasat într-un vas de vid. Din aceasta putem concluziona că acest proces este piroliza.

În laboratoare și în industrie, este condus pentru a produce oxigen curat și controlat.

Termoliza cloratului de potasiu (KCI03)

Reacția de descompunere a sării de Bertoleth este un alt exemplu de termoliză clasică în forma sa pură.

Trece procesul menționat în două etape și arată astfel:

• 2 KCIO₃ (t 400 ° C) → 3KCIO₄ + KCI.
• KClO₄ (t de la 550 ° C) → KCI + 202

De asemenea, termoliza clorat de potasiu poate fi efectuată la temperaturi mai scăzute (200 ° C) într-un singur pas, dar acest lucru necesită ca reacția a participat materialul catalizând - oxizi de diferite metale (Cuprum, Ferum, Mangan, etc ...).

O ecuație de acest fel va arăta astfel: 2KClO₃ (t 150 ° C, MnO₂) → KCI + 20₂.

Ca și permanganatul de potasiu, sarea Berthollet este utilizată în laboratoare și în industrie pentru a produce oxigen pur.

Electroliza și radioliza apei (H2O)

Un alt exemplu practic interesant al acestei reacții este descompunerea apei. Poate fi produs în două moduri:

• Sub influența unui oxid de curent de hidrogen: Н₂О → Н₂uarr- + Despre₂uarr-. Metoda de obținere a oxigenului este folosită de submarinarii pe submarinele lor. De asemenea, în viitor, este planificat să se utilizeze pentru a produce hidrogen în cantități mari. Principalul obstacol în calea acestui lucru astăzi este costurile enorme de energie necesare pentru a stimula reacția. Atunci când se constată o metodă de diminuare a acestora, electroliza apei va deveni principala cale de a produce nu numai hidrogen, ci și oxigen.
• Împărțirea apei poate fi și atunci când este expusă la radiația alfa: H₂О → Н₂oh⁺+e^-. Ca rezultat, molecula de oxid de hidrogen pierde un electron prin ionizare. În această formă H2O⁺ reacționează din nou cu alte molecule neutre de apă, formând un radical hidroxid puternic reactiv: H2O + H2O⁺→ H2O + OH. Electronul pierdut, la rândul său, reacționează și în paralel cu moleculele neutre ale oxigenului de hidrogen, promovând defalcarea lor în radicalii H și OH: H₂O + e^-→ H + OH.

Scindarea alcani: metan

Având în vedere diferitele modalități de separare a substanțelor complexe, merită acordată o atenție deosebită reacției de descompunere a alcanilor.

Sub această denumire, hidrocarburile limitative cu formula generală C_XH_{2X + 2.} În moleculele substanțelor avute în vedere toți atomii de carbon sunt legați prin legături simple.

Reprezentanții acestei serii se găsesc în natură în toate cele trei stări agregate (gaz, lichid, solid).

Toate alcani (reacția de descompunere a reprezentanților acestei serii este mai mică) este mai ușoară decât apa și nu se dizolvă în ea. În acest caz, ei înșiși sunt solvenți excelenți pentru alți compuși.

Printre proprietățile chimice de bază ale acestor substanțe (arderea, substituția, halogenarea, dehidrogenarea) - și capacitatea de împărțire. Totuși, acest proces poate să apară atât complet, cât și parțial.

Proprietatea de mai sus poate fi considerată prin exemplul reacției de descompunere a metanului (primul termen al seriei de alcani). Această termoliză are loc la 1000 ° C: CH₄uarr-> C + 2H₂uarr-_.

Cu toate acestea, dacă descompunerea metanului se efectuează la o temperatură mai ridicată (1500 ° C) și apoi se reduce brusc, acest gaz nu se va împărți complet, formând etilenă și hidrogen: 2 CH₄uarr → C₂H₄uarr- + 3H₂uarr-.

Descompunerea etanului

Cel de-al doilea membru al seriei de alcani este C₂H₄ (Etan). De asemenea, reacția de descompunere se produce sub influența temperaturii ridicate (50 ° C) și a absenței totale de oxigen sau de alți agenți oxidanți. Se pare ca aceasta: C₂H₆uarr → C₂H₄uarr- + H₂uarr-_.

Ecuația de mai sus pentru reacția de descompunere a etanului la hidrogen și etilenă nu poate fi considerată piroliză sub formă pură. Ideea este că acest proces are loc cu prezența unui catalizator (de exemplu, nichel Ni metal sau vapori de apă), ceea ce contravine definiției pirolizei. Prin urmare, este corect să vorbim despre exemplul de divizare prezentat mai sus ca un proces de descompunere care apare în timpul pirolizei.

Este de remarcat faptul că reacția considerată în industrie este utilizată pe scară largă pentru a produce cel mai produși compus organic din lume - gaz de etilenă. Cu toate acestea, datorită explozivității lui C₂H₆ mai des aceasta cea mai simpla alcena este sintetizata din alte substante.

Având în vedere definițiile, ecuațiile, tipurile și diferitele exemple ale reacției de descompunere, se poate concluziona că ea joacă un rol foarte important nu numai pentru corpul uman și natura, ci și pentru industrie. De asemenea, cu ajutorul acestuia în laboratoare este posibilă sintetizarea multor substanțe utile, care îi ajută pe oamenii de știință să desfășoare activități importante cercetarea chimică.