Jaka jest reakcja rozkładu w chemii? Przykłady reakcji rozkładu

Reakcje próchnicze odgrywają dużą rolę w życiuplaneta. W końcu przyczyniają się do niszczenia odpadów wszystkich organizmów biologicznych. Ponadto, ten proces codziennie pomaga organizmowi ludzkiemu przyswajać różne złożone związki, dzieląc je na proste (katabolizm). Poza wszystkimi powyższymi reakcjami, reakcja ta sprzyja powstawaniu prostych substancji organicznych i nieorganicznych ze złożonych. Dowiedzmy się więcej o tym procesie, a także rozważmy praktyczne przykłady chemicznej reakcji rozkładu.

Co nazywa się reakcjami w chemii, jakie one są i na czym polegają

Przed zapoznaniem się z informacjami na temat rozkładu, wartopoznaj ogólnie procesy chemiczne. Pod tą nazwą rozumie się zdolność cząsteczek niektórych substancji do interakcji z innymi i do tworzenia w ten sposób nowych związków.

Na przykład, jeśli współdziałają ze sobątlen i dwie cząsteczki wodoru, w wyniku czego powstają dwie cząsteczki tlenku wodoru, które wszyscy znamy jako wodę. Ten proces można zapisać za pomocą następującego równania chemicznego: 2H₂↑ + Informacje₂↑ → 2H₂O.

Chociaż istnieją różne kryteriarozróżnić reakcje chemiczne (efekt cieplny, katalizatory, obecność / nieobecność faz międzyfazowych, zmiana stopnia utlenienia odczynników, odwracalność / nieodwracalność), są one najczęściej klasyfikowane według rodzaju konwersji wzajemnie oddziaływujących substancji.

W ten sposób rozróżnia się cztery typy procesów chemicznych.

• Połączenie.
• Dekompozycja.
• Wymiana.
• Substytucja.

Wszystkie powyższe reakcje są zapisywane graficznie za pomocą równań. Ich ogólny schemat wygląda następująco: A → B.

Po lewej stronie tej formuły są oryginałyodczynniki, a po prawej - substancje powstałe w wyniku reakcji. Z reguły na jego początku konieczne jest stosowanie temperatury, prądu lub stosowania dodatków katalitycznych. Ich obecność powinna być również wskazana w równaniu chemicznym.

Jaka jest reakcja rozkładu (podział)

Ten typ procesu chemicznego charakteryzuje się tworzeniem dwóch lub więcej nowych związków z cząsteczek jednej substancji.

W prostszy sposób, reakcja rozkładumożna porównać z domem od projektanta. Decydując się na budowę samochodu i łodzi, dziecko dekonstruuje początkową strukturę i konstruuje pożądaną część ze swoich detali. W tym przypadku struktura elementów konstruktora nie ulega zmianie, tak jak dzieje się to w przypadku atomów substancji biorących udział w rozszczepianiu.

Jak wygląda równanie rozpatrywanej reakcji

Pomimo faktu, że wycofanie kompleksuSubstancje dla prostszych składników mogą zawierać setki związków, wszystkie podobne procesy zachodzą zgodnie z jedną zasadą. Możesz wyświetlić go za pomocą wzoru: ABC → A + B + B.

W nim ABC jest początkowym związkiem, który został podzielony. A, B i B są substancjami utworzonymi z atomów ABB w trakcie reakcji rozkładu.

Rodzaje reakcji cięcia

Jak już wspomniano powyżej, aby rozpocząć jakiś rodzajw procesie chemicznym często trzeba wywierać pewien wpływ na odczynniki. W zależności od rodzaju takiej stymulacji rozróżnia się kilka rodzajów dekompozycji:

• Biodystrybucja (biodegradacja). Jego istota polega na rozpadzie bardziej złożonych związków na proste związki pod wpływem organizmów żywych (mikroorganizmów). Ilustracją tego procesu może być gnicie lub rozkład gruzu.
• Termoliza nazwany rozszczepieniem substancji pod wpływemwysokie temperatury. Ten gatunek ma podgatunek - pirolizę. W reakcji rozkładu tego rodzaju do jej przeprowadzenia, substancje są nie tylko ogrzewane, ale także pozbawione dostępu tlenu i innych utleniaczy.
  
  
• Elektroliza nazywane rozdzielanie związków za pomocą prądu elektrycznego.
  
  
• Radioliza - Zanik substancji pod wpływem promieniowania jonizującego. Nawiasem mówiąc, proces ten jest aktywnie wykorzystywany w radioterapii.
  
  
• Solvoliz - tę reakcję można uznać za granicę międzydekompozycja i wymiana (AB + VG → AG + BV). Chociaż prowadzi do rozszczepienia związków złożonych na proste pod wpływem rozpuszczalnika, ale uwolnione atomy odczynnika początkowego oddziałują nie tylko wzajemnie, ale także z katalizatorem. W zależności od istoty wyróżniają się trzy podgatunki solwolizy: alkoholiza (alkohole - ROH), hydroliza (woda - H₂O) i amonoliza (amoniak-NH₃).

Reakcja rozkładu nadmanganianu potasu (KMnO4)

Po omówieniu teorii warto rozważyć praktyczne przykłady procesu rozdzielania substancji.

Pierwszym z nich będzie rozpad KMnO₄ (u zwykłych ludzi nazywany jest nadmanganianem potasu) z powodu ogrzewania. Równanie reakcji rozkładu nadmanganianu potasu jest następujące: 2KMnO₄ (t 200 ° C) → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑.

Z przedstawionego wzoru chemicznego jest oczywiste, żeaby aktywować proces, konieczne jest ogrzanie oryginalnego odczynnika do 200 stopni Celsjusza. Dla lepszej reakcji mangan umieszcza się w naczyniu próżniowym. Z tego możemy wywnioskować, że ten proces to piroliza.

W laboratoriach i przemyśle prowadzi się go do wytwarzania czystego i kontrolowanego tlenu.

Termoliza chloranu potasu (KClO3)

Reakcja rozkładu soli Bertoleta jest kolejnym przykładem klasycznej termolizy w czystej postaci.

Przekazuje wspomniany proces w dwóch etapach i wygląda następująco:

• 2 KClO₃ (t 400 ° C) → 3KClO₄ + KCl.
• KClO₄ (t od 550 ° C) → KCl + 2 O2

Również termoliza chloranu potasu może być przeprowadzona wniższe temperatury (do 200 ° C) w jednym etapie, ale wymaga to reakcji katalizujących substancje - tlenki różnych metali (kuprum, ferum, mangan, itp.).

Równanie tego rodzaju będzie wyglądać tak: 2KClO₃ (t 150 ° C, MnO₂) → KCl + 2O₂.

Podobnie jak nadmanganian potasu, sól Bertholleta jest wykorzystywana w laboratoriach i przemyśle do produkcji czystego tlenu.

Elektroliza i radioliza wody (H20)

Innym interesującym praktycznym przykładem tej reakcji jest rozkład wody. Może być produkowany na dwa sposoby:

• Pod wpływem tlenku wodoru: Н₂О → Н₂↑ + Informacje₂↑. Metodę pozyskiwania tlenu używają podwodniacze na swoich łodziach podwodnych. Również w przyszłości planowane jest wykorzystanie go do produkcji wodoru w dużych ilościach. Główną przeszkodą w dzisiejszych czasach są ogromne koszty energii potrzebne do stymulowania reakcji. Gdy zostanie znaleziony sposób ich zminimalizowania, elektroliza wody stanie się głównym sposobem wytwarzania nie tylko wodoru, ale także tlenu.
• Rozszczepianie wody może być i po wystawieniu na działanie promieniowania alfa: H₂О → Н₂O mnie⁺+ e^-. W wyniku tego cząsteczka tlenku wodoru traci jeden elektron przez jonizację. W tej postaci H2O⁺ ponownie reaguje z innymi cząsteczkami wody obojętnej, tworząc wysoce reaktywny rodnik wodorotlenowy: H2O + H2O⁺→ H2O + OH. Z kolei utracony elektron reaguje równolegle z neutralnymi cząsteczkami wodo tlenku, promując ich rozpad na rodniki H i OH: H₂O + e^-→ H + OH.

Rozszczepienie alkanów: metan

Biorąc pod uwagę różne sposoby rozdzielania złożonych substancji, warto zwrócić szczególną uwagę na reakcję rozkładu alkanów.

Pod tą nazwą ograniczające węglowodory o ogólnym wzorze C_XH_{2X + 2.} W cząsteczkach badanych substancji wszystkie atomy węgla są połączone pojedynczymi wiązaniami.

Przedstawiciele tej serii występują w naturze we wszystkich trzech stanach skupienia (gaz, ciecz, ciało stałe).

Wszystkie alkany (reakcja rozkładu przedstawicieli tej serii jest mniejsza) jest lżejsza niż woda i nie rozpuszcza się w niej. W tym przypadku same są doskonałymi rozpuszczalnikami dla innych związków.

Wśród podstawowych właściwości chemicznych takich substancji(spalanie, podstawienie, chlorowcowanie, dehydrogenacja) - i zdolność do podziału. Jednak ten proces może wystąpić zarówno całkowicie, jak i częściowo.

Powyższą właściwość można rozpatrywać na przykładzie reakcji rozkładu metanu (pierwszy człon serii alkanów). Ta termoliza zachodzi w 1000 ° C: CH₄↑ → C + 2H₂↑_.

Jednakże, jeżeli reakcję rozkładu metan prowadzi się w podwyższonej temperaturze (1500 ° C), a następnie gwałtownie zmniejsza się, gaz ten rozdziela niecałkowicie tworząc etylen i wodór: 2CH₄↑ → C₂H₄↑ + 3H₂↑.

Rozkład etanu

Drugim elementem rozważanej serii alkanów jest C₂H₄ (etan). Reakcja rozkładu występuje również pod wpływem wysokiej temperatury (50 ° C) i przy całkowitym braku tlenu lub innych czynników utleniających. Wygląda to tak: C₂H₆↑ → C₂H₄↑ + H₂↑_.

Przedstawione powyżej równanie reakcji rozkładuetanu do wodoru i etylenu nie można uznać za pirolizę w czystej postaci. Chodzi o to, że proces ten zachodzi z obecnością katalizatora (na przykład niklowo-metaliczny Ni lub para wodna), co jest sprzeczne z definicją pirolizy. Dlatego słusznie można mówić o powyższym przykładzie rozszczepiania jako o procesie rozkładu zachodzącym podczas pirolizy.

Warto zauważyć, że rozważana reakcja w przemyśle jest szeroko stosowana do produkcji najbardziej produkowanego związku organicznego na świecie - etylenu. Jednak ze względu na wybuchowość C₂H₆ częściej ten najprostszy alken jest syntetyzowany z innych substancji.

Po rozważeniu definicji, równania, typów iróżne przykłady reakcji rozkładu, możemy stwierdzić, że odgrywa ona bardzo dużą rolę nie tylko dla ludzkiego ciała i natury, ale także dla przemysłu. Dzięki jego pomocy w laboratoriach możliwe jest syntezowanie wielu użytecznych substancji, co pomaga naukowcom w prowadzeniu ważnych badań chemicznych.