Rozkladová reakce: příklady a rovnice

Často od slušně vyhlížejících lidí můžete slyšet o poškození zdraví některého produktu nebo léku. A hlavním argumentem ve prospěch takového prohlášení bude fráze: "Toto je chemie!". Pouze ti, kteří ve škole zřejmě vynechali lekce v této oblasti, to však mohou říci. Faktem je, že člověk a každý biologický organismus sám o sobě tvoří mnoho organických a anorganických látek. Současně různé procesy, které se v něm průběžně provádějí, pomáhají udržet jeho životaschopnost. Jedním z hlavních je reakce chemického rozkladu. Podívejme se na to víc a jeho zvláštnosti s organickými a anorganickými látkami.

Jaký proces se nazývá chemická reakce

Za prvé stojí za to poznat význam pojmu "chemická reakce". Tato věta znamená konverzi jedné nebo více původních látek (tzv. Činidel) do jiných. V procesu takovéto metamorfózy nejsou jádra atomů interakčních sloučenin přístupná změnám, ale dochází k redistribuci elektronů. Po konverzi se na výstupu vytvářejí nové atomové sloučeniny.

Chemické reakce mají kvalitativní rozdíl od fyzikálních a jaderných.

• Výsledkem je, že počáteční činidla nikdy nemění složení, i když jsou schopny vytvářet směsi nebo se pohybovat z jednoho agregátního stavu do druhého. Naproti tomu chemické procesy jsou doprovázeny tvorbou nových sloučenin s úplně odlišnými vlastnostmi.
• Výsledkem druhé je změna izotopové kompozice a počet atomů. Na výstupu některých prvků se tedy vytvářejí další. Pro chemické procesy však takové hluboké metamorfózy nejsou charakteristické. Vzhledem k tomu, že změny, které k nim došlo, neovlivňují vnitřní strukturu atomů.

Podmínky pro průběh chemických reakcí

V mnoha případech je pro úspěšné procesy tohoto druhu třeba jednoduše fyzicky kontaktovat reagencie navzájem nebo je smíchat. Často však začíná chemická reakce a potřebuje katalyzátory. V této roli může působit jako různé látky a určité vnější podmínky.

• Vliv teploty. Aby bylo možné zahájit jednotlivé chemické procesy, je nutné reagencie zahřát. Například pro zahájení rozkladové reakce uhličitanu vápenatého musí být tato teplota těchto sloučenin zvýšena na 900 - 1200 ° C.
• Elektromagnetické vlny. Nejefektivnější stimulace toku jakýchkoliv procesů je účinek na činidla světelnými vlnami. Takové reakce se nazývají "fotochemické". Klasickým příkladem takové reakce je fotosyntéza.
• Ionizující záření.
• Vystavení elektrickému proudu.
• Jiný druh mechanického účinku na reagující látky.

Jaké chemické reakce existují

Klasifikace takových procesů se provádí hlavně na šesti důvodech.

• Přítomnost hranice separace fází: homo- / heterogenní reakce.
• Na izolaci / absorpci tepla: exotermní a endotermické procesy.
• Přítomnost / nepřítomnost katalyzátorů: katalytické a nekatalytické reakce.
• Ve směru průtoku: reverzibilních a nevratných procesů. V závislosti na této kategorii existuje druh značky mezi levou a pravou stranou chemické rovnice. Pro nevratné - to jsou dvě šipky směřující v opačném směru, s reverzibilním - pouze jedním směrem zleva doprava.
• Změnou stupně oxidace. Na tomto principu je izolována oxidační-redukční reakce.
• Rozklad (rozdělení), sloučenina, substituce a výměna jsou typy chemických procesů podle typu metamorfózy činidel.

Rozkladná reakce (dělení): co to je

Tímto pojmem se rozumí proces, v jehož důsledku je jeden komplexní látku je rozdělen na dvě nebo více jednoduchých. Ve většině případů je pro tento katalyzátor vysoká teplota. Z tohoto důvodu se tento proces nazývá také reakce tepelného rozkladu.

Například jeden z klasických způsobů získání čistého kyslíku (O₂) v průmyslu. K tomu dochází v důsledku zahřívání KMnO₄ (lépe známo všem pod názvem "mangan").

Výsledkem štěpení je nejen tvorba kyslíku, ale také manganat draselný (K₂MnO₄₎ , stejně jako oxid manganičitý (MnO_2).

Rovnice rozkladové reakce

Každá chemická rovnice se skládá ze dvou částí: vlevo a vpravo. V první se zaznamenávají reaktivní sloučeniny a ve druhé reakční produkty. Mezi nimi je obvykle umístěna šipka napravo. Někdy je to oboustranné, pokud jde o reverzibilní proces. V některých případech může být nahrazena znakem rovnosti (=).

Uvažovaný proces, stejně jako ostatní typy chemických procesů, má svůj vlastní vzorec. Schematicky vypadá rovnice rozkladové reakce takto: AB (t) → A + B.

Je třeba připomenout, že většina takových procesů se vyskytuje pod vlivem tepla. Chcete-li ohlásit to, buď doslovný t nebo trojúhelník je často umístěn nad šipkou nebo vedle ní. Nicméně, někdy místo tepla, různé látky, záření působí jako katalyzátory.

Ve výše uvedeném vzorci AB je původní sloučenina sloučeniny, A, B jsou nové látky tvořené v důsledku rozkladu reakce.

Praktické příklady takového procesu jsou velmi běžné. Tento vzorec lze ilustrovat pomocí rovnice postupu popsané v předchozím odstavci: 2KMnO₄ (t) → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂uarr-.

Druhy rozkladových reakcí

V závislosti na typu katalyzátoru (který usnadňuje rozdělení komplexní látky na jednodušší) se uvolňuje několik typů rozkladu.

• Biodegradace je dezintegrace látek způsobená aktivitou živých organismů (mikroorganismy, houby, řasy). V jednodušším jazyce může být tento proces nazýván rozpadem. Je to kvůli tomu, že produkty kazí. Na jedné straně to zabraňuje jejich dlouhodobému uložení, na druhou stranu napomáhá přírodě využívat všechny zbytečné, čímž obnovuje ekosystémy.
• Radiolýza je rozklad sloučenin působením ionizujícího záření na jejich molekuly.
• Termolýza je zvýšení teploty pro vyvolání reakce rozkladu (příklady takových procesů lze nalézt v bodech 8-9).
  
  Tento typ štěpení má poddruhovou pyrolýzu. To se liší od běžné termolýzy tím, že kromě vlivu vysoké teploty na molekuly hmoty jsou také zbaveny možnosti interakce s kyslíkem (O₂).
• Solvolýza je výměnný rozklad mezi rozpuštěnou látkou a samotným rozpouštědlem. V závislosti na druhu druhu se rozlišují následující typy tohoto procesu: hydrolýza (voda), alkolýza (alkoholy), amonolýza (amoniak).
• Elektrolýza - rozklad molekul působením elektrického proudu na ně (příklad v následujícím odstavci).

Štěpení H2O

Po rozboru teorie o rozkladové reakci je třeba vzít v úvahu příklady její praktické implementace. Od H₂Dnes je jednou z nejdostupnějších látek pro provádění chemických experimentů, stojí za to začít.

Tato reakce rozkladu vody se nazývá elektrolýza a vypadá takto: 2H₂O (elektrický proud) → 2H₂uarr- + O₂uarr-.
Tato rovnice se dešifruje následovně: pod vlivem elektrického proudu na molekuly vody se dělí a tvoří dva plyny - kyslík a vodík.

Stojí za zmínku, že tato metoda se aktivně používá v ponorech k výrobě kyslíku. V moderním světě nahradil dražší způsob získání této životně důležité látky z peroxidu sodného (Na₂O₂₎, s pomocí interakce s oxidem uhličitým: Na₂O₂ + CO₂→ Na₂CO₃ + O₂uarr-.

Z dlouhodobého hlediska může mít reakce rozkladu vody velkou důležitost pro budoucnost planety. Vzhledem k tomu, že tímto způsobem je možné extrahovat nejen kyslík, ale také vodík, používaný jako raketové palivo. Vývoj v této oblasti probíhá již řadu let, ale hlavním problémem je potřeba snížit množství energie spotřebované na rozdělení molekul vody.

Štěpení H2O2

Mezi další příklady rozkladových reakcí je třeba věnovat pozornost tvorbě vody a kyslíku z peroxidu vodíku (peroxidu).

Vypadá to takto: H₂O₂ (t) - 2H₂O + O₂uarr-.

Tento proces je také tepelný, protože je třeba začít s výchozím materiálem na teplotu 150 ° C.

Z tohoto důvodu se peroxid vodíku (který nejvíce používá k léčbě ran) nezmění ve vodu a zůstane v domácích lékárnách.

Je však třeba mít na paměti, že k rozkladu reakce peroxidu vodíku může dojít také při běžné pokojové teplotě, je-li látka do styku se sloučeninami, jako je hydroxid sodný (NaOH), nebo oxid manganičitý (MnO₂). Také v roli katalyzátorů může působit platina (Pt) a měďnatý (Cu).

Tepelná rozkladná reakce CaCO3

Dalším zajímavým příkladem je rozdělení uhličitanu vápenatého. Tento proces lze zapsat pomocí následující rovnice: CaCO₃ (t) → CaO + CO₂uarr-.

Produkt této reakce bude nehasené vápno (oxid vápenatý) a oxid uhličitý.

Výše uvedený proces se aktivně používá v průmyslu k výrobě oxidu uhličitého. Podobné reakce se vyrábějí ve specializovaných dolech, protože rozklad uhličitanu vápenatého probíhá pouze při teplotě 900 ° C