Каква е реакцията на разлагане в химията? Примери на реакцията на разлагане

Реакциите на разпадането играят важна роля в живота на планетата. В края на краищата те допринасят за унищожаването на отпадъчните продукти от всички биологични организми. В допълнение, този процес ежедневно помага на човешкото тяло да усвоява различни сложни съединения, като ги разделя на прости (катаболизъм). В допълнение към всичко казано по-горе, тази реакция насърчава образуването на прости органични и неорганични вещества от сложни такива. Да научим повече за този процес и да разгледаме практически примери за реакцията на химическо разграждане.

Какво се наричат ​​реакции в химията, какви са те и от какво зависи

Преди да изучите информацията за разграждането, си струва да научите за химичните процеси като цяло. С това име се има предвид способността на молекулите на някои вещества да взаимодействат с другите и да образуват нови съединения по този начин.

Например, ако кислородът и кислородът взаимодействат помежду си молекули на водород, в резултат на това получаваме две молекули на водороден оксид, които всички познаваме като вода. Този процес може да бъде написан с помощта на следното химическо уравнение: 2H₂uarr- + За₂urr- → 2H₂О.

Въпреки че има различни критерии, които отличават химическа реакция (термичен ефект, катализатори, присъствие / отсъствие на граници фаза, степента на окисление реагенти, обратимост / необратимост промени), често класифицирани от техните тип реализация взаимодействащи вещества.

Така се разграничават четири вида химически процеси.

• Свържете.
• Разлагане.
• Exchange.
• Заместване.

Всички от горните реакции са графично написани с помощта на уравнения. Тяхната обща схема изглежда така: A → B.

В лявата част на тази формула са началните реагенти, а в дясната част - веществата, образувани в резултат на реакцията. Като правило, за неговото начало е необходимо да се използва температура, електричество или използването на каталитични добавки. Тяхното присъствие трябва да бъде посочено и в химичното уравнение.

Каква е реакцията на разлагане (разделяне)

За този вид химически процес характеристика е образуването на две или повече нови съединения от молекулите на едно вещество.

По-прости думи, реакцията на разлагане може да бъде сравнена с къщата на дизайнер. След като реши да построи кола и лодка, детето деконструира първоначалната структура и изгражда желаната част от нейните детайли. В този случай структурата на елементите на конструктора не се променя, както се случва с атомите на веществото, участващо в разделянето.

Как уравнението на разглежданата реакция

Независимо от факта, че стотици съединения са способни да разделят сложните вещества на по-прости съставни части, всички подобни процеси протичат по същия принцип. Можете да го покажете с помощта на схематичната формула: ABC → A + B + B.

В него ABC е първоначалното съединение, което е било разделено. А, В и В са вещества, образувани от АВВ атоми в хода на реакцията на разлагане.

Видове реакции на разцепване

Както вече беше споменато по-горе, за да се започне някакъв химичен процес, често е необходимо да се окаже известно влияние върху реагентите. В зависимост от вида на такова стимулиране се разграничават няколко типа разлагане:

• Биоразпределение (биоразграждане). Същността му се състои в разпадането на по-сложни съединения в прости съединения под влияние на живи организми (микроорганизми). Илюстрацията на този процес може да бъде гниене или разлагане на отпадъци.
• термолиза е разделянето на вещества под въздействието на високи температури. Този вид има подвид - пиролиза. При тази реакция на разграждане за нейното осъществяване веществата не само се нагряват, но също така лишават достъпа на кислород и други окислители до тях.
  
  
• чрез електролиза наречено разделяне на съединения чрез електрически ток.
  
  
• радиолиза - Разпадане на вещество под въздействието на йонизиращо лъчение. Между другото, този процес се използва активно в радиотерапията.
  
  
• лиза - тази реакция може да се разглежда като граница между разлагането и обмяната (AB + VG → AG + BV). Въпреки че води до разделяне на сложните съединения на прости под въздействието на разтворител, но освободените атоми на първоначалния реагент взаимодействат не само помежду си, но и с катализатора. В зависимост от същността му се разграничават три подвида на солволизата: алкохолиза (алкохоли - ROH), хидролиза (вода - Н₂О) и амонолиза (амоняк-NH₃).

Реакцията на разлагане на калиев перманганат (KMnO4)

След като се занимаваме с теория, струва си да разгледаме практически примери за процеса на разделяне на веществата.

Първият от тях ще бъде разпадането на KMnO₄ (в обикновените хора той се нарича калиев перманганат), поради нагряване. Уравнението на реакцията разлагане на калиев перманганат изглежда така: 2KMnO₄ (t 200 ° C) → K₂манганов₄ + манганов₂ + О₂uarr-.

От представената химична формула е очевидно, че за активиране на процеса е необходимо да се нагрява първоначалния реагент до 200 градуса по Целзий. За по-добра реакция манганът се поставя във вакуумен съд. От това можем да заключим, че този процес е пиролиза.

В лабораториите и в промишлеността се извършва производство на чист и контролиран кислород.

Термолизата на калиев хлорат (KClO3)

Реакцията на разграждане на солта на Бертолет е друг пример за класическа термолиза в чиста форма.

Преминава споменатия процес на два етапа и изглежда така:

• 2 KCIO₃ (t 400 ° С) -> 3KClO₄ + Калиев хлорид.
• KClO₄ (t от 550 ° С) → КС1 + 202

Също така, термолиза на калиев хлорат може да се проведе при по-ниски температури (200 ° С) в един етап, но това изисква реакцията участва катализиране материал - оксиди на различни метали (мед, Ferum, Манган и др ...).

Подобно уравнение ще изглежда така: 2KClO₃ (t 150 ° С, МпО₂) → КС1 + 20₂.

Подобно на калиевия перманганат, Berthollet солта се използва в лабораториите и промишлеността за производство на чист кислород.

Електролизата и радиолизата на вода (Н20)

Друг интересен практически пример за тази реакция е разграждането на водата. Тя може да бъде произведена по два начина:

• Под влияние върху окис на водороден ток: Н₂О → Н₂uarr- + За₂uarr-. Методът за получаване на кислород се използва от подводниците на техните подводници. Също така в бъдеще се планира да се използва за производство на водород в големи количества. Основната пречка за това днес е огромните разходи за енергия, необходими за стимулиране на реакцията. Когато се установи, че методът ги свежда до минимум, електролизата на водата ще се превърне в основен начин за производство не само на водород, но и на кислород.
• Разделянето на водата може да бъде и когато е изложено на нея от алфа радиация: H₂О → Н₂ох⁺+д^-. В резултат молекулата на водородния оксид губи един електронен елемент чрез йонизиране. В тази форма H2O⁺ отново реагира с други неутрални водни молекули, образувайки силно реактивен хидроксиден радикал: H2O + H2O⁺→ Н20 + ОН. Изгубеният електронен, от своя страна, също реагира успоредно с неутралните молекули на водородния оксид, насърчавайки тяхното разпадане в радикалите Н и ОН: Н₂О + д^-→ Н + ОН.

Отцепване на алкани: метан

Като се имат предвид различните начини за разделяне на сложните вещества, трябва да се обръща специално внимание на реакцията на разлагане на алканите.

Под това наименование, ограничаващите въглеводороди с обща формула С_XН_{2X + 2.} В молекулите на разглежданите вещества всички въглеродни атоми са свързани чрез единични връзки.

Представители на тази серия се намират в природата във всичките три агрегатни състояния (газ, течност, твърдо вещество).

Всички алкани (реакцията на разпадане на представителите на тази серия е по-ниска) е по-лека от водата и не се разтваря в нея. В този случай самите те са отлични разтворители за други съединения.

Сред основните химични свойства на такива вещества (изгаряне, заместване, халогениране, дехидрогениране) - и способността за разделяне. Този процес обаче може да се осъществи изцяло и частично.

Горното свойство може да се разглежда чрез примера на реакцията на разлагане на метана (първият термин на серията алкан). Тази термолиза се извършва при 1000 ° С: CH₄urr- → C + 2H₂uarr-_.

Ако обаче разграждането на метана се извършва при по-висока температура (1500 ° C) и след това рязко се редуцира, този газ няма да се разцепи напълно, образувайки етилен и водород: 2CH₄uarr → C₂Н₄urr- + 3H₂uarr-.

Разлагане на етана

Вторият член на серията алкан, който се разглежда, е C₂Н₄ (Етан). Реакцията на разлагане се осъществява и под въздействието на висока температура (50 ° С) и пълна липса на кислород или други окислители. Това изглежда така: C₂Н₆uarr → C₂Н₄urr- + H₂uarr-_.

Горното уравнение за реакцията на разлагане на етан до водород и етилен не може да се счита за пиролиза в чиста форма. Въпросът е, че този процес се осъществява при наличието на катализатор (например никелов метал Ni или водна пара) и това противоречи на определението за пиролиза. Ето защо е правилно да се говори за описания по-горе пример за разделяне като процес на разлагане, настъпващ по време на пиролиза.

Струва си да се отбележи, че разглежданата реакция в промишлеността се използва широко за производството на най-произвежданото органично съединение в света - етилен газ. Въпреки това, поради експлозивността на С₂Н₆ по-често този най-прост алкен се синтезира от други вещества.

След като разгледахме определенията, уравненията, видовете и различните примери на реакцията на разлагане, може да се заключи, че тя играе много голяма роля не само за човешкото тяло и природата, но и за индустрията. Също с помощта му в лабораториите е възможно да се синтезират много полезни вещества, което помага на учените да водят важни събития химични изследвания.