Reakcija razkroja: primeri in enačbe

Pogosto pri ljudeh, ki so dostojno gledani, lahko slišiš o škodi za zdravje nekaterih izdelkov ali zdravil. In glavni argument v prid takšne izjave bo fraza: "To je kemija!". Vendar pa to lahko rečemo samo tisti, ki so v šoli očitno preskočili lekcije o tej temi. Dejstvo je, da človeški in kateri koli biološki organizem sam po sebi vsebuje veliko organskih in anorganskih snovi. Hkrati se različni procesi, ki se nenehno odvijajo znotraj njega, ohranjajo svojo sposobnost preživetja. Eden od glavnih med njimi je reakcija kemične razgradnje. Let`s learn o tem in njegove posebnosti z organskimi in anorganskimi snovmi.

Kakšen proces se imenuje kemična reakcija

Najprej se je treba naučiti pomena pojma "kemične reakcije". Ta stavek pomeni pretvorbo ene ali več prvotnih snovi (imenovanih reagentov) v druge. V procesu takšne metamorfoze jedra atomov medsebojno delujočih spojin ni mogoče spremeniti, vendar pa obstaja prerazporeditev elektronov. Tako se po pretvorbi na izhodu oblikujejo nove atomske spojine.

Kemijske reakcije imajo kvalitativno razliko od fizikalnih in jedrskih.

• Zato začetni reagenti nikoli ne spreminjajo njihove sestave, čeprav so zmožni tvoriti zmesi ali premikati iz enega agregatnega stanja v drugega. Nasprotno pa kemičnim procesom spremljajo nastajanje novih spojin s povsem drugačnimi lastnostmi.
• Rezultat drugega je sprememba izotopske sestave in števila atomov. Tako se na izhodu nekaterih elementov oblikujejo drugi. Vendar pa za kemične procese takšne globoke metamorfoze niso značilne. Ker spremembe zaradi njih ne vplivajo na notranjo strukturo atomov.

Pogoji za potek kemijskih reakcij

V mnogih primerih je za takšne uspešne procese preprosto potrebno, da se reagenti fizično obrnejo med seboj ali jih zmešajo. Ampak pogosto za začetek kemične reakcije, potrebuje katalizatorje. V tej vlogi lahko deluje kot vrsta snovi in ​​nekatere zunanje pogoje.

• Učinek temperature. Za zagon posameznih kemičnih procesov je potrebno reagente segrevati. Na primer, za začetek reakcije razkroja kalcijevega karbonata je treba to temperaturo teh spojin povečati na 900-1200 ° C.
• Elektromagnetni valovi. Najbolj učinkovito spodbujanje pretoka vseh procesov je učinek na reagente s svetlobnimi valovi. Takšne reakcije imenujemo "fotokemična". Klasičen primer takšne reakcije je fotosinteza.
• Ionizirajoče sevanje.
• Izpostavljenost električnemu toku.
• Drugačen mehanski učinek na reagirajoče snovi.

Katere vrste kemičnih reakcij obstajajo

Razvrstitev takih procesov se večinoma izvaja na šestih temeljih.

• S prisotnostjo meje fazne ločitve: homo- / heterogene reakcije.
• O izolaciji / absorpciji toplote: eksotermni in endotermni procesi.
• S prisotnostjo / odsotnostjo katalizatorjev: katalitične in nekatalitske reakcije.
• V smeri pretoka: reverzibilni in ireverzibilni procesi. Glede na to kategorijo obstaja vrsta znaka med levo in desno stranjo kemijske enačbe. Za nepovratne - to sta dve puščici, ki kažejo v nasprotnih smereh, z reverzibilnim - le eno, usmerjeno od leve proti desni.
• S spreminjanjem stopnje oksidacije. Po tem načelu je izolirana reakcija z redukcijo oksidacije.
• Razgradnja (razcepitev), spojina, zamenjava in zamenjava sta vrsta kemičnih procesov po vrsti metamorfoze reagentov.

Reakcija razkroja (cepitev): kaj je to

S tem izrazom gre za proces, zaradi katerega je eden zapleteno snov je razdeljen na dva ali več preprostih. V večini primerov je katalizator za to visoka temperatura. Iz tega razloga se ta proces imenuje tudi reakcija termičnega razkroja.

Kot primer, eden od klasičnih načinov pridobivanja čistega kisika (O₂) v industriji. To se zgodi kot posledica segrevanja KMnO₄ (bolj znan vsakemu pod imenom gospodinjstva "mangan").

Zaradi cepitve nastane ne samo kisik, ampak tudi kalijev manganat (K₂MnO₄₎ , kot tudi manganov dioksid (MnO_2).

Reakcijska enačba razgradnje

Vsaka kemijska enačba je sestavljena iz dveh delov: leve in desne. V prvem delu smo zabeležili reaktivne spojine, v drugem pa reakcijske produkte. Med njimi je navadno postavljena puščica, usmerjena na desno. Včasih je obojestransko, ko gre za reverzibilen proces. V nekaterih primerih ga lahko zamenjamo z znakom enakosti (=).

Obravnavani proces, kot tudi druge vrste kemičnih procesov, ima svojo lastno formulo. Shematično je enačba reakcije razgradnje: AB (t) → A + B.

Treba je spomniti, da se večina takih procesov dogaja pod vplivom toplote. Če želite to poročati, je bodisi t ali trikotnik pogosto nameščen nad puščico ali ob njej. Vendar včasih namesto vročine različne snovi, sevanja delujejo kot katalizatorji.

V zgornji formuli AB je izvirna spojina, A, B so nove snovi, ki nastanejo kot posledica reakcije razkroja.

Praktični primeri takšnega procesa so zelo pogosti. To formulo je mogoče ponazoriti z uporabo enačbe postopka, opisane v prejšnjem odstavku: 2KMnO₄ (t) → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂uarr-.

Vrste razgradnih reakcij

Odvisno od vrste katalizatorja (ki olajša delitev kompleksne snovi v enostavnejše) se sproščajo več vrst razgradnje.

• Biorazgradnja je razpad snovi zaradi aktivnosti živih organizmov (mikroorganizmi, glive, alge). V bolj preprostem jeziku lahko ta proces imenujemo razpad. Zaradi tega se proizvodi pokvarijo. Po eni strani to preprečuje dolgo časa shranjevanje, po drugi strani pa naravi pomaga pri izkoriščanju vseh nepotrebnih in s tem obnavljanju ekosistemov.
• Radioliza je razgradnja spojin z delovanjem ionizirajočega sevanja na njihove molekule.
• Termoliza je zvišanje temperature, da sproži reakcijo razgradnje (primeri takih procesov najdemo v točkah 8-9).
  
  Ta vrsta cepitve ima podvrsto-pirolizo. Od navadne termolize se razlikuje v tem, da poleg tega, da vplivajo na molekule snovi poleg visoke temperature, pa jim tudi ni dovoljeno sodelovati s kisikom (O₂).
• Solvoliza je razgradnja med raztopljeno snovjo in topilom. Odvisno od vrste slednjih se razlikujejo naslednje vrste tega postopka: hidroliza (voda), alkoliza (alkoholi), amonoliza (amoniak).
• Elektroliza - razgradnja molekul z delovanjem električnega toka na njih (primer v naslednjem odstavku).

Cepitev H2O

Ob obravnavi teorije o reakciji razgradnje je vredno razmisliti o primerih njenega praktičnega izvajanja. Od leta H₂O današnjem času je ena od najbolj dostopnih snovi za izvajanje kemičnih poskusov, je vredno začeti z njim.

Ta reakcija razkroja vode se imenuje elektroliza in izgleda takole: 2H₂O (električni tok) → 2H₂uarr- + About₂uarr-.
Ta enačba se dešifrira na naslednji način: pod vplivom električnega toka na molekule vode, se razcepi in tvorita dva plina - kisik in vodik.

Treba je omeniti, da se ta metoda aktivno uporablja pri podmornicah za proizvodnjo kisika. V sodobnem svetu je nadomestil dražji način pridobivanja te vitalne snovi iz natrijevega peroksida (Na₂O₂₎, s pomočjo njene interakcije z ogljikovim dioksidom: Na₂O₂ + CO₂uarr- → Na₂CO₃ + O₂uarr-.

Dolgoročno je lahko reakcija razgradnje vode zelo pomembna za prihodnost planeta. Ker je na ta način mogoče izvleči ne samo kisik, ampak tudi vodik, ki se uporablja kot raketno gorivo. Razvoj na tem področju že več let poteka, vendar je glavni problem potreba po zmanjšanju količine energije, porabljene za delitev molekul vode.

Cepitev H2O2

Med drugimi primeri razgradnih reakcij je treba posvetiti pozornost tudi tvorbi vode in kisika iz vodikovega peroksida (peroksida).

Izgleda takole: H₂O podjetju₂ (t) → 2H₂O + O₂uarr-.

Ta postopek je tudi toploten, ker je za začetek potrebno, da se izhodni material segreje na temperaturo 150 ° C.

Zato vodikov peroksid (ki se večinoma uporablja za zdravljenje ran) ne spremeni v vodo in stoji v kompletih za domače zdravljenje.

Vendar pa je treba upoštevati, da lahko pride do razpada reakcijo vodikovega peroksida tudi pri normalni sobni temperaturi, ko se snov v stik s spojinami, kot natrijevega hidroksida (NaOH) ali manganovega dioksida (MnO₂). Tudi v vlogi katalizatorjev lahko deluje platina (Pt) in cuprum (Cu).

Reakcija termičnega razkroja CaCO3

Še en zanimiv primer je razdelitev kalcijevega karbonata. Ta postopek lahko zapišemo z naslednjo enačbo: CaCO₃ (t) → CaO + CO₂uarr-.

Produkt te reakcije bo brisačo (kalcijev oksid) in ogljikovega dioksida.

Zgoraj navedeni postopek se aktivno uporablja v industriji za proizvodnjo ogljikovega dioksida. Podobne reakcije nastajajo v specializiranih rudnikih, saj razgradnja kalcijevega karbonata poteka le pri temperaturi 900 ° C.