Реакция на разпадане: примери и уравнение

Често от прилични хора можете да чуете за здравето на някой продукт или средство за отстраняване. И основният аргумент в полза на такова изявление ще бъде фразата: "Това е химия!". Обаче само тези, които в училище очевидно пропуснаха уроците по този въпрос, могат да кажат това. Факт е, че човекът и всеки биологичен организъм сам по себе си се състои от много органични и неорганични вещества. В същото време, различните процеси, които непрекъснато се извършват в него, помагат да се запази жизнеспособността му. Една от най-важните сред тях е реакцията на химическо разграждане. Да научим повече за него и неговите особености с органични и неорганични вещества.

Какъв вид процес се нарича химическа реакция

На първо място, заслужава да се научи значението на понятието "химическа реакция". Тази фраза означава превръщането на едно или повече от оригиналните вещества (наречени реагенти) в други. В процеса на такава метаморфоза, ядрата на атомите на взаимодействащите съединения не се поддават на промени, но има преразпределение на електрони. Така, след преобразуването, на изхода се формират нови атомни съединения.

Химическите реакции имат качествена разлика от физическата и ядрената.

• В резултат първоначалните реагенти никога не променят състава си, въпреки че са способни да образуват смеси или да се преместват от едно агрегатно състояние в друго. Обратно, химичните процеси се придружават от образуването на нови съединения с напълно различни свойства.
• Резултатът от втората е промяна в изотопния състав и в броя на атомите. По този начин при изхода на някои елементи се формират и други. При химичните процеси обаче такива дълбоки метаморфози не са характерни. Тъй като промените, които са се случили поради тях, не засягат вътрешната структура на атомите.

Условия за хода на химическите реакции

В много случаи за успешни процеси от този вид просто е необходимо физически да контактувате реактивите един с друг или да ги смесвате. Но често, за да започне химическа реакция, се нуждае от катализатори. В тази роля могат да действат като различни вещества и определени външни условия.

• Ефектът от температурата. За да се започнат отделни химични процеси, е необходимо реагентите да се затоплят. Например, за да започне реакцията на разлагане на калциев карбонат, тази температура на тези съединения трябва да се повиши до 900-1200 ° С.
• Електромагнитни вълни. Най-ефективното стимулиране на потока от каквито и да е процеси е ефектът върху реагентите от светлинни вълни. Такива реакции се наричат ​​"фотохимични". Класически пример за такава реакция е фотосинтезата.
• Йонизираща радиация.
• Излагане на електрически ток.
• Друг вид механичен ефект върху реагиращите вещества.

Какви химични реакции съществуват

Класификацията на такива процеси се извършва главно на шест основания.

• Чрез наличието на граница на разделяне на фазите: хомо- / хетерогенни реакции.
• При изолиране / абсорбиране на топлина: екзотермични и ендотермични процеси.
• При наличие / отсъствие на катализатори: каталитични и некатализни реакции.
• По посока на потока: обратими и необратими процеси. В зависимост от тази категория има знак между лявата и дясната страна на химическото уравнение. За необратими - това са две стрелки, сочещи в противоположни посоки, с обратима - само една, насочена от ляво на дясно.
• Чрез промяна на степента на окисляване. На този принцип се изолира окислително-редукционна реакция.
• Разграждането (разделяне), съединението, замяната и замяната са типове химични процеси по вид метаморфоза на реагентите.

Реакция на разпадане (разделяне): какво е това

С този термин се разбира процес, в резултат на който един сложно вещество се разделя на две или повече прости. В повечето случаи катализаторът за това е висока температура. Поради тази причина този процес се нарича реакция на термично разлагане.

Като пример, един от класическите начини за получаване на чист кислород (O₂) в бранша. Това се случва в резултат на нагряване на KMnO₄ (по-известни на всички под името "манган").

В резултат на разцепването се образува не само кислород, но и калиев манганат (К.₂манганов₄₎ , както и манганов диоксид (MnO_2).

Уравнението на реакцията на разлагане

Всяко химическо уравнение се състои от две части: ляво и дясно. В първия се записват реактивните съединения, а във втория - реакционни продукти. Между тях обикновено се поставя стрелката, насочена надясно. Понякога това е двустранно, когато става въпрос за обратим процес. В някои случаи може да бъде заменен от знака за равенство (=).

Разглежданият процес, както и другите видове химични процеси, има своя собствена формула. Схематично, уравнението на реакцията на разлагане изглежда така: AB (t) → A + B.

Струва си да се помни, че по-голямата част от тези процеси протичат под влияние на топлината. За да съобщите за това, буквалният триъгълник или триъгълник често се поставят над стрелката или до нея. Въпреки това, понякога вместо топлина, различни вещества, лъчението действат като катализатори.

В горната формула AB е оригиналното съединение, А, В са новите вещества, образувани в резултат на реакцията на разлагане.

Практическите примери за такъв процес са много чести. Възможно е да се илюстрира тази формула, използвайки уравнението на процеса, описано в предишния параграф: 2KMnO₄ (t) → К₂манганов₄ + манганов₂ + О₂uarr-.

Видове реакции на разлагане

В зависимост от вида катализатор (който улеснява разцепването на сложната субстанция в по-прости), се освобождават няколко типа разграждане.

• Биоразграждането е разпадането на вещества, дължащо се на активността на живите организми (микроорганизми, гъби, водорасли). На по-прост език този процес може да се нарече гниене. Именно поради това продуктите се развалят. От една страна, това им пречи да бъдат съхранявани дълго време, а от друга страна помага на природата да използва всички ненужни, като по този начин възстановява екосистемите.
• Радиолизата представлява разграждането на съединенията чрез въздействието на йонизиращото лъчение върху техните молекули.
• Термолизата е повишаване на температурата, за да се предизвика реакция на разлагане (примери за такива процеси могат да бъдат намерени в точки 8-9).
  
  Този тип разцепване има подвид - пиролиза. Тя се различава от обикновената термолиза, тъй като в допълнение към ефекта на високата температура върху молекулите на материята те също са лишени от възможността да взаимодействат с кислорода (О₂).
• Солволизата е разменното разлагане между разтвореното вещество и самия разтворител. В зависимост от вида на последния се различават следните видове на този процес: хидролиза (вода), алколизация (алкохоли), амонолиза (амоняк).
• Електролиза - разграждането на молекулите чрез действието на електрически ток върху тях (пример в следващия параграф).

Разцепването на H2O

След като се занимавахме с теорията за реакцията на разграждане, заслужава да се обмислят примери за нейното практическо приложение. Тъй като H₂За днес е едно от най-достъпните вещества за провеждане на химически експерименти, струва си да започнем с него.

Тази реакция на разлагане на водата се нарича електролиза и изглежда така: 2H₂O (електрически ток) → 2H₂uarr- + За₂uarr-.
Това уравнение се дешифрира, както следва: под въздействието на електрически ток върху водните молекули, те се разделят и образуват два газове - кислород и водород.

Струва си да се отбележи, че този метод се използва активно в подводниците за производство на кислород. В съвременния свят той заменя по-скъпата начин за получаване на това жизненоважно вещество от натриев пероксид (Na₂О₂₎, с помощта на взаимодействието си с въглероден диоксид: Na₂О₂ + CO₂uarr → Na₂CO₃ + О₂uarr-.

В дългосрочен план реакцията на разлагането на вода може да бъде от голямо значение за бъдещето на планетата. Тъй като по този начин е възможно да се извлече не само кислород, но и водород, използван като ракетно гориво. Развитието в тази област продължава от много години, но основният проблем е необходимостта от намаляване на количеството енергия, изразходвано за разделянето на водните молекули.

Разцепването на H2O2

Сред другите примери за реакции на разлагане трябва да се обърне внимание на образуването на вода и кислород от водороден прекис (пероксид).

Това изглежда така: H₂ох₂ (t) - 2Н₂O + O₂uarr-.

Този процес също е термичен, тъй като за начало е необходимо изходният материал да се нагрява до температура 150 ° С.

Поради тази причина водородният пероксид (който най-често се използва за лечение на рани) не се превръща във вода, стоящ в комплектите за домашна медицина.

Въпреки това, трябва да се помни, че реакционната разлагане на водороден прекис може да възникне при нормална стайна температура, когато веществото е в контакт със съединения, като например сода каустик (NaOH) или манганов диоксид (МпОг₂). Също в ролята на катализаторите платина (Pt) и cuprum (Cu) могат да действат.

Термичната реакция на разпадане на CaCO3

Друг интересен пример е разцепването на калциев карбонат. Този процес може да бъде написан с помощта на следното уравнение: CaCO₃ (t) → CaO + СО₂uarr-.

Продуктът от тази реакция ще бъде негасена вар (калциев оксид) и въглероден диоксид.

Горният процес се използва активно в промишлеността за производство на въглероден диоксид. Подобни реакции се произвеждат в специализирани мини, тъй като разграждането на калциев карбонат се извършва само при температура 900 ° С.