Реакција разлагања: примери и једначина

Често од људи пристојног изгледа о којима можете чутиштете по здравље производа или производа. Штавише, главни аргумент у прилог такве изјаве биће фраза: "Ово је хемија!". Међутим, ово могу рећи само они који су јасно прескочили лекције о овом предмету у школи. Чињеница је да се човек, па и сваки биолошки организам, састоји од многих органских и неорганских супстанци. Истовремено, различити процеси који се континуирано одвијају у њему помажу у одржавању његове одрживости. Једна од главних међу њима је реакција хемијског разлагања. Хајде да сазнамо више о томе и карактеристикама његовог тока са органским и неорганским супстанцама.

Какав процес се назива хемијска реакција

Пре свега, вреди сазнати значење концепта"хемијска реакција". Ова фраза означава трансформацију једног или више почетних материјала (који се називају реагенси) у друге. У процесу такве метаморфозе, језгра атома једињења у интеракцији не подлежу променама, међутим, долази до прерасподеле електрона. Тако се након трансформације на излазу формирају нова атомска једињења.

Хемијске реакције се квалитативно разликују од физичких и нуклеарних.

• Као резултат првог, почетни реагенси никадамењају свој састав, иако су у стању да формирају смеше или прелазе из једног агрегатног стања у друго. За разлику од њих, хемијски процеси су праћени формирањем нових једињења са потпуно другачијим својствима.
• Други резултат је промена изотопасастав и број атома. Тако се на излазу из неких елемената формирају други. Међутим, за хемијске процесе такве дубоке метаморфозе нису типичне. Пошто промене које су због њих настале не утичу на унутрашњу структуру атома.

Услови хемијске реакције

У многим случајевима, за успешан курспроцеса ове врсте, потребан вам је само физички контакт реагенаса међусобно или њихово мешање. Али често, да би се покренула хемијска реакција, потребни су катализатори. Ову улогу могу одиграти и различите супстанце и одређени спољни услови.

• Излагање температури.Да би се покренули појединачни хемијски процеси, потребно је загрејати реагенсе. На пример, да би се започела реакција разлагања калцијум карбоната, ова температура ових једињења мора се повећати на 900-1200 ° Ц.
• Електромагнетни таласи.Најефикаснија стимулација било ког процеса је дејство светлосних таласа на реагенсе. Такве реакције се називају "фотохемијске". Фотосинтеза је класичан пример такве реакције.
• Јонизујућег зрачења.
• Излагање електричној струји.
• Различите врсте механичких ефеката на реактанте.

Које врсте хемијских реакција постоје

Класификација оваквих процеса се углавном заснива на шест критеријума.

• По присуству границе раздвајања фаза: хомо- / хетерогене реакције.
• Ослобађањем/апсорпцијом топлоте: егзотермни и ендотермни процеси.
• По присуству/одсуству катализатора: каталитичке и некаталитичке реакције.
• У правцу тока:реверзибилни и неповратни процеси. У зависности од ове категорије, између леве и десне стране хемијске једначине постоји врста знака. У случају неповратних, то су две стрелице усмерене у супротним смеровима, код реверзибилних - само једна, усмерена с лева на десно.
• Променом оксидационог стања. Према овом принципу, разликује се редокс реакција.
• Разлагање (цепање), повезивање, супституција и размена су врсте хемијских процеса типа метаморфозе реагенаса.

Реакција разлагања (цепања): шта је то

Овај термин означава процес ууслед чега се једна сложена супстанца дели на две или више простих. У већини случајева, висока температура је катализатор за ово. Из тог разлога, овај процес се назива и реакција термичке разградње.

Као пример, једна од класичних метода добијања чистог кисеоника (О₂) у индустрији. То је због загревања КМнО₄ (свима познатији под заједничким називом "калијум перманганат").

Као резултат цепања, не формира се само кисеоник, већ и калијум манганат (К₂МнО_{четири)} као и манган диоксид (МнО_2).

Једначина реакције разлагања

Свака хемијска једначина има два дела:лево и десно. У првом од њих су снимљена једињења која реагују, а у другој производи реакције. Између њих се обично поставља стрелица која показује десно. Понекад је двосмерно када је у питању реверзибилни процес. У неким случајевима је дозвољено заменити га знаком једнакости (=).

Процес који се разматра, као и друге врсте хемијских процеса, има своју формулу. Шематски, једначина реакције разлагања изгледа овако: АБ (т) → А + Б.

Вреди запамтити да је огромна већинатакви процеси настају под утицајем топлоте. Да бисмо обавестили о томе, или слово т или троугао се често ставља изнад или поред стрелице. Међутим, понекад уместо топлоте, разне супстанце и зрачење делују као катализатори.

У горњој формули, АБ је оригинално комплексно једињење, А, Б су нове супстанце настале као резултат реакције распадања.

Практични примери таквог процеса су веома чести. Ову формулу можете илустровати користећи једначину процеса описаног у претходном параграфу: 2КМнО₄ (т) → К₂МнО₄ + МнО₂ + О₂↑.

Реакције разлагања

У зависности од врсте катализатора (који подстиче разлагање сложене супстанце на једноставније), разликује се неколико врста разлагања.

• Биоразградња – разлагање супстанци збогактивности живих организама (микроорганизми, гљиве, алге). Једноставније речено, овај процес се може назвати труљењем. Због њега се храна квари. С једне стране, то онемогућава њихово дуготрајно складиштење, а са друге помаже природи да искористи све непотребно и на тај начин обнавља екосистеме.
• Радиолиза је дезинтеграција једињења излагањем њихових молекула јонизујућем зрачењу.
• Термолиза је повећање температуре да би се покренула реакција распадања (примери таквих процеса могу се наћи у параграфима 8-9).
  
  Ова врста цепања има подврсту - пиролизу.Од обичне термолизе се разликује по томе што су, поред дејства високе температуре на молекуле супстанце, лишене и могућности интеракције са кисеоником (О.₂).
• Солволиза - размена разлагања измеђурастворене супстанце и директно самим растварачем. У зависности од врсте последњег, разликују се следеће врсте овог процеса: хидролиза (вода), алколиза (алкохоли), амонолиза (амонијак).
• Електролиза је разлагање молекула излагањем електричној струји (пример у следећем параграфу).

Цепање Х2О

Након што смо се позабавили теоријом о реакцији разлагања, вреди размотрити примере њене практичне примене. Пошто је Х₂Данас је то једна од најприступачнијих супстанци за извођење хемијских експеримената, вреди почети са њом.

Ова реакција разлагања воде назива се и електролиза и изгледа овако: 2Х₂О (електрична струја) → 2Х₂↑ + О₂↑.
Ова једначина се дешифрује на следећи начин: под утицајем електричне струје на молекуле воде, они се цепају и формирају два гаса - кисеоник и водоник.

Вреди напоменути да је овај метод активанкористи се на подморницама за производњу кисеоника. У савременом свету заменио је скупљи начин добијања ове виталне супстанце из натријум пероксида (На₂Ох₂₎, кроз његову интеракцију са угљен-диоксидом: На₂Ох₂ + ЦО₂↑ → На₂ЦО₃ + О₂↑.

У будућности, реакција распадања воде може иматиод великог значаја за будућност планете. Пошто је на овај начин могуће произвести не само кисеоник, већ и водоник који се користи као ракетно гориво. Развој у овој области траје већ дуги низ година, али главни проблем је потреба да се смањи потрошња енергије за цепање молекула воде.

Цепање Х2О2

Други примери реакција разлагања укључују стварање воде и кисеоника из водоник-пероксида (пероксида).

То изгледа овако: Н₂Ох₂ (т) → 2Х₂О + О₂↑.

Овај процес је такође термички, јер да би се покренуо, потребно је да се полазни материјал загреје на температуру од 150 ° Ц.

Из тог разлога се водоник-пероксид (који већина људи користи за лечење рана) не претвара у воду у комплету прве помоћи.

Међутим, треба имати на уму да је реакција распадањаводоник пероксид се такође може појавити на нормалној собној температури ако је супстанца у контакту са једињењима као што су каустична сода (НаОХ) или манган диоксид (МнО₂). Платина (Пт) и бакар (Цу) такође могу деловати као катализатори.

Термичка разградња ЦаЦО3

Још један занимљив пример је разлагање калцијум карбоната. Овај процес се може написати помоћу следеће једначине: ЦаЦО₃ (т) → ЦаО + ЦО₂↑.

Продукт ове реакције биће живи креч (калцијум оксид) и угљен-диоксид.

Горе наведени процес се активно користиу индустрији за производњу угљен-диоксида. Сличне реакције се спроводе у специјализованим рудницима, јер се распадање калцијум карбоната дешава само на температурама од 900 ° Ц.