Skilimo reakcija: pavyzdžiai ir lygtis

Dažnai iš padoriai atrodančių žmonių, apie kuriuos galite išgirstipakenkti produkto ar produkto sveikatai. Be to, pagrindinis argumentas, palaikantis tokį teiginį, bus frazė: "Tai yra chemija!" Tačiau tai pasakyti gali tik tie, kurie mokykloje aiškiai praleido šio dalyko pamokas. Faktas yra tas, kad pats žmogus ir visas biologinis organizmas susideda iš daugelio organinių ir neorganinių medžiagų. Tuo pačiu metu įvairūs joje nuolat vykstantys procesai padeda išlaikyti jo gyvybingumą. Viena pagrindinių iš jų yra cheminio skaidymo reakcija. Sužinokime daugiau apie jį ir jo eigos su organinėmis ir neorganinėmis medžiagomis ypatybes.

Koks procesas vadinamas chemine reakcija

Pirmiausia verta išsiaiškinti sąvokos prasmę"cheminė reakcija". Ši frazė reiškia vienos ar daugiau pradinių medžiagų (vadinamų reagentais) virtimą kitomis. Vykstant tokiai metamorfozei, sąveikaujančių junginių atomų branduoliai nesikeičia, tačiau įvyksta elektronų persiskirstymas. Taigi po transformacijos išėjime susidaro nauji atominiai junginiai.

Cheminės reakcijos kokybiškai skiriasi nuo fizinių ir branduolinių.

• Dėl pirmojo, pradiniai reagentai niekadapakeisti savo sudėtį, nors jie sugeba sudaryti mišinius arba pereiti iš vienos agregacijos būsenos į kitą. Skirtingai nuo jų, cheminius procesus lydi naujų visiškai skirtingų savybių junginių susidarymas.
• Antrasis rezultatas yra izotopo pokytissudėtis ir atomų skaičius. Taigi, išeinant iš vienų elementų, susidaro kiti. Tačiau cheminiams procesams tokios gilios metamorfozės nėra būdingos. Kadangi dėl jų įvykę pokyčiai neturi įtakos vidinei atomų struktūrai.

Cheminės reakcijos sąlygos

Daugeliu atvejų, kad kursas būtų sėkmingasprocesų, jums tiesiog reikia fizinio reagentų kontakto tarpusavyje arba juos maišant Tačiau dažnai, norint pradėti cheminę reakciją, jai reikia katalizatorių. Šį vaidmenį gali atlikti įvairios medžiagos ir tam tikros išorinės sąlygos.

• Poveikis temperatūrai.Norint pradėti individualius cheminius procesus, būtina pašildyti reagentus. Pavyzdžiui, norint pradėti kalcio karbonato skaidymo reakciją, ši šių junginių temperatūra turi būti padidinta iki 900–1200 ° C.
• Elektromagnetinės bangos.Efektyviausia bet kokio proceso stimuliacija yra šviesos bangų poveikis reagentams. Tokios reakcijos vadinamos „fotocheminėmis“. Fotosintezė yra klasikinis tokios reakcijos pavyzdys.
• Jonizuojanti radiacija.
• Elektros srovės poveikis.
• Įvairių rūšių mechaninis poveikis reagentams.

Kokios cheminių reakcijų rūšys egzistuoja

Tokių procesų klasifikavimas daugiausia pagrįstas šešiais kriterijais.

• Esant fazių atskyrimo ribai: homo- / heterogeninės reakcijos.
• Išleidžiant / absorbuojant šilumą: egzoterminiai ir endoterminiai procesai.
• Pagal katalizatorių buvimą / nebuvimą: katalizinės ir nekatalizinės reakcijos.
• Srauto kryptimi:grįžtami ir negrįžtami procesai. Priklausomai nuo šios kategorijos, tarp kairiosios ir dešinės cheminės lygties pusių yra ženklo tipas. Negrįžtamiems - tai dvi rodyklės, nukreiptos į priešingas puses, grįžtamosios - tik viena, nukreipta iš kairės į dešinę.
• Keičiant oksidacijos būseną. Pagal šį principą išskiriama redokso reakcija.
• Skilimas (skaidymasis), sujungimas, pakeitimas ir keitimasis yra cheminių procesų tipai, apibūdinantys reagentų metamorfozę.

Skilimo (skilimo) reakcija: kas tai yra

Šis terminas reiškia procesądėl to viena sudėtinga medžiaga yra padalinta į dvi ar daugiau paprastų. Daugeliu atvejų aukšta temperatūra yra to katalizatorius. Dėl šios priežasties šis procesas dar vadinamas terminio skaidymo reakcija.

Pavyzdžiui, vienas iš klasikinių gryno deguonies (O₂) pramonėje. Taip yra dėl KMnO šildymo₄ (visiems geriau žinomas įprastu pavadinimu „kalio permanganatas“).

Dėl skilimo susidaro ne tik deguonis, bet ir kalio manganatas (K₂MnO₄₎ taip pat mangano dioksidas (MnO_2).

Skilimo reakcijos lygtis

Bet kurią cheminę lygtį sudaro dvi dalys:kairė ir dešinė. Pirmajame iš jų registruojami reaguojantys junginiai, o antrame - reakcijos produktai. Tarp jų paprastai dedama rodyklė, nukreipta į dešinę. Kartais tai yra dvipusis, kai kalbama apie grįžtamąjį procesą. Kai kuriais atvejais leidžiama jį pakeisti lygybės ženklu (=).

Nagrinėjamas procesas, kaip ir kiti cheminių procesų tipai, turi savo formulę. Schemiškai skaidymo reakcijos lygtis atrodo taip: AB (t) → A + B.

Verta prisiminti, kad didžioji daugumatokie procesai vyksta veikiami šilumos. Norint apie tai informuoti, virš rodyklės arba šalia jos dažnai dedama raidė t arba trikampis. Tačiau kartais vietoj šilumos katalizatoriais veikia įvairios medžiagos ir radiacija.

Pagal pirmiau pateiktą formulę AB yra pirminis kompleksinis junginys, A, B yra naujos medžiagos, susidariusios dėl skaidymo reakcijos.

Praktiniai tokio proceso pavyzdžiai yra labai dažni. Šią formulę galite iliustruoti naudodami ankstesnėje pastraipoje aprašyto proceso lygtį: 2KMnO₄ (t) → K.₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑.

Skilimo reakcijos

Priklausomai nuo katalizatoriaus tipo (kuris skatina kompleksinės medžiagos skaidymąsi į paprastesnes), išskiriami keli skaidymo tipai.

• Biodegradacija - medžiagų suskaidymas dėlgyvų organizmų (mikroorganizmų, grybų, dumblių) veikla. Paprasčiau tariant, šį procesą galima pavadinti puvimu. Būtent dėl ​​jo pablogėja maistas. Viena vertus, tai užkerta kelią jų ilgalaikiam saugojimui, kita vertus, tai padeda gamtai panaudoti visus nereikalingus dalykus, taip atkuriant ekosistemas.
• Radiolizė yra junginių suirimas, veikiant jų molekules jonizuojančiajai spinduliuotei.
• Termolizė yra temperatūros padidėjimas, siekiant sukelti skilimo reakciją (tokių procesų pavyzdžių galima rasti 8–9 pastraipose).
  
  Šio tipo skilimas turi porūšį - pirolizę.Jis skiriasi nuo įprastos termolizės tuo, kad be aukštos temperatūros poveikio medžiagos molekulėms, joms taip pat atimta galimybė sąveikauti su deguonimi (O₂)
• Solvolizė - keitimasis skaidymu tarpištirpusią medžiagą ir tiesiogiai pačiame tirpiklyje. Priklausomai nuo pastarojo tipo, išskiriami šie šio proceso tipai: hidrolizė (vanduo), alcolizė (alkoholiai), amonolizė (amoniakas).
• Elektrolizė yra molekulių skaidymas, veikiant jas elektros srove (pavyzdys kitoje pastraipoje).

H2O skilimas

Išnagrinėjus teoriją apie skaidymo reakciją, verta apsvarstyti jos praktinio įgyvendinimo pavyzdžius. Kadangi H₂Maždaug šiandien yra viena iš labiausiai prieinamų cheminių eksperimentų medžiagų, verta pradėti nuo jos.

Ši vandens skaidymo reakcija taip pat vadinama elektrolize ir atrodo taip: 2H₂O (elektros srovė) → 2H₂↑ + O₂↑.
Ši lygtis iššifruojama taip: veikiant elektros srovei vandens molekulėms, jos skyla ir susidaro dvi dujos - deguonis ir vandenilis.

Verta paminėti, kad šis metodas yra aktyvusnaudojamas povandeniniuose laivuose deguonies gamybai. Šiuolaikiniame pasaulyje jis pakeitė brangesnį šios gyvybinės medžiagos gavimo metodą iš natrio peroksido (Na₂Oh₂₎, sąveikaujant su anglies dioksidu: Na₂Oh₂ + CO₂↑ → Na₂CO₃ + O₂↑.

Ateityje vandens skilimo reakcija gali pasireikštididelę reikšmę planetos ateičiai. Kadangi tokiu būdu galima išgauti ne tik deguonį, bet ir vandenilį, kuris naudojamas kaip raketų kuras. Šioje srityje plėtra vyko daugelį metų, tačiau pagrindinė problema yra būtinybė sumažinti energijos sąnaudas vandens molekulėms skaidyti.

H2O2 padalijimas

Kiti skaidymo reakcijų pavyzdžiai yra vandens ir deguonies susidarymas iš vandenilio peroksido (peroksido).

Tai atrodo taip: N₂Oi₂ (t) → 2H₂O + O₂↑.

Šis procesas taip pat yra terminis, nes norint jį pradėti reikia pradinę medžiagą pašildyti iki 150 ° C temperatūros.

Būtent dėl ​​šios priežasties vandenilio peroksidas (kurį dauguma žmonių naudoja žaizdoms gydyti) pirmosios pagalbos rinkinyje nevirsta vandeniu.

Tačiau reikia prisiminti, kad skilimo reakcijavandenilio peroksidas taip pat gali atsirasti įprastoje kambario temperatūroje, jei medžiaga liečiasi su tokiais junginiais kaip kaustinė soda (NaOH) ar mangano dioksidas (MnO₂). Platina (Pt) ir varis (Cu) taip pat gali veikti kaip katalizatoriai.

Terminis CaCO3 skaidymas

Kitas įdomus pavyzdys yra kalcio karbonato skaidymas. Šį procesą galima parašyti naudojant šią lygtį: CaCO₃ (t) → CaO + CO₂↑.

Šios reakcijos produktas bus kalkės (kalcio oksidas) ir anglies dioksidas.

Minėtas procesas yra aktyviai naudojamaspramonėje anglies dvideginio gamybai. Panašios reakcijos atliekamos specializuotose kasyklose, nes kalcio karbonatas skyla tik esant 900 ° C temperatūrai.