Koja je reakcija razgradnje u kemiji? Primjeri reakcije razgradnje

Probijanje reakcija igra važnu ulogu u životu planeta. Uostalom, doprinose uništavanju otpadnih proizvoda svih bioloških organizama. Osim toga, taj proces svakodnevno pomaže ljudskom tijelu da asimilira različite složene spojeve razdjelom ih u jednostavne (katabolizam). Uz sve gore navedeno, ova reakcija potiče stvaranje jednostavnih organskih i anorganskih tvari iz složenih. Doznajmo više o ovom procesu i razmotrimo praktične primjere reakcije kemijske razgradnje.

Ono što se zove reakcija u kemiji, kakve su to i na što ovise

Prije proučavanja informacija o razgradnji vrijedi saznati više o kemijskim procesima. Ovim imenom misli se na sposobnost molekula nekih tvari da stupaju u interakciju s drugima i na taj način formiraju nove spojeve.

Na primjer, ako kisik i kisik međusobno djeluju molekule vodika, kao rezultat, dobivamo dvije molekule vodika oksida, koje svi poznajemo kao vodu. Taj se proces može napisati pomoću sljedeće kemijske jednadžbe: 2H₂uarr- + About₂u-2₂O.

Iako postoje različiti kriteriji koji razlikuju kemijsku reakciju (toplinskog učinka, katalizatori, prisutnost / odsutnost granicama faza, promjena stupnja oksidacije reaktanata, reverzibilnost / Nepovrativost), često klasificirani prema vrsti pretvorbe međusobno tvari.

Tako se razlikuju četiri vrste kemijskih procesa.

• Connect.
• Raspadanja.
• Razmjena.
• Zamjena.

Sve gore navedene reakcije grafički su pisane pomoću jednadžbi. Njihova opća shema izgleda ovako: A → B.

U lijevom dijelu ove formule su inicijalni reagensi, a u pravom dijelu - tvari nastale kao rezultat reakcije. U pravilu, za početak, potrebno je koristiti temperaturu, električnu energiju ili uporabu katalitičkih aditiva. Njihova prisutnost također treba navesti u kemijskoj jednadžbi.

Kakva je reakcija razgradnje (cijepanje)

Za ovu vrstu kemijski proces karakteristično je stvaranje dva ili više novih spojeva iz molekula jedne tvari.

Jednostavnije rečeno, reakcija razgradnje može se usporediti s kućom dizajna. Nakon što je odlučio izgraditi automobil i brod, dijete dekonstruira početnu strukturu i konstruira željeni dio iz svojih detalja. U tom se slučaju struktura elemenata konstruktora ne mijenja, baš kao što se događa s atomima tvari koja sudjeluje u cijepanju.

Kako se jednadžba razmatrane reakcije

Unatoč činjenici da su stotine spojeva sposobne odvojiti kompleksnu tvar u jednostavnije sastavne dijelove, svi slični postupci nastaju prema istom principu. Možete ga prikazati shematskom formulom: ABC → A + B + B.

U njoj ABC je početni spoj koji je podijeljen. A, B i B su tvari nastale iz ABB atoma tijekom reakcije razgradnje.

Vrste reakcija cijepanja

Kao što je gore već spomenuto, kako bi se započela neka vrsta kemijskog procesa, često je potrebno utjecati na reagense. Ovisno o vrsti takve stimulacije razlikuju se nekoliko vrsta razgradnje:

• Biodistribucija (biorazgradnja). Njegova je suština leži u raspadanju složenijih spojeva u jednostavne spojeve pod utjecajem živih organizama (mikroorganizama). Ilustracija ovog procesa može biti truljenje ili razlaganje krhotina.
• termoliza je cijepanje tvari pod utjecajem visokih temperatura. Ova vrsta ima podvrstu - pirolizu. U reakciji razgradnje takve vrste za njegovo provođenje, tvari se ne zagrijavaju, već oduzimaju i pristup kisikom i drugim oksidansima.
  
  
• elektrolizom pod nazivom razdvajanje spojeva pomoću električne struje.
  
  
• radioliza - propadanje tvari pod utjecajem ionizirajućeg zračenja. Usput, ovaj se proces aktivno koristi u radioterapiji.
  
  
• solvolize - ova se reakcija može smatrati granicom između razgradnje i razmjene (AB + VG → AG + BV). Iako dovodi do razdvajanja složenih spojeva u jednostavne pod utjecajem otapala, ali otpušteni atomi inicijalnog reagensa međusobno djeluju ne samo jedni s drugima već s katalizatorom. Ovisno o svojoj biti, razlikuju se tri podvrste solvolize: alkoholiza (alkoholi - ROH), hidroliza (voda - H₂O) i amonoliza (amonijak-NH₃).

Reakcija razgradnje kalijevog permanganata (KMn04)

Nakon što se bavila teorijom, vrijedno je razmotriti praktične primjere procesa razdvajanja tvari.

Prvi od njih bit će propadanje KMnO₄ (u običnim ljudima se zove kalij permanganat) zbog zagrijavanja. Reakcijska jednadžba razgradnja kalijevog permanganata izgleda ovako: 2KMnO₄ (t 200 ° C) → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂uarr-.

Iz prikazane kemijske formule vidljivo je da je za aktivaciju procesa potrebno zagrijati početni reagens na 200 stupnjeva Celzijusa. Za bolju reakciju, mangan se stavi u vakuumsku posudu. Iz ovog možemo zaključiti da je taj proces piroliza.

U laboratorijima i industriji provodi se proizvodnja čistog i kontroliranog kisika.

Termoliza kalij klorata (KClO3)

Reakcijska reakcija soli Bertoleth je još jedan primjer klasične termolize u čistom obliku.

Ovaj proces prolazi kroz dvije faze i izgleda ovako:

• 2 KClO₃ (t 400 ° C) → 3KC10₄ + KCl.
• KClO₄ (t od 550 ° C) → KCl + 2 O2

Također, termolizom kalijev klorat može provesti pri nižim temperaturama (200 ° C) u jednom koraku, a to zahtjeva da se reakcija katalizira sudjelovao materijal - okside različitih metala (bakar, Ferum, mangan, itd ...).

Jednadžba takve vrste izgledat će ovako: 2KClO₃ (t 150 ° C, MnO₂) → KCl + 20₂.

Poput kalijevog permanganata, Berthollet sol se koristi u laboratorijima i industriji za proizvodnju čistog kisika.

Elektroliza i radioliza vode (H20)

Još jedan zanimljiv praktičan primjer ove reakcije je razgradnja vode. Može se proizvoditi na dva načina:

• Pod utjecajem na oksid struje vodika: Н₂О → Н₂uarr- + About₂uarr-. Način pribavljanja kisika koriste submarineri na njihovim podmornicama. Isto tako, u budućnosti se planira koristiti za proizvodnju vodika u velikim količinama. Glavna prepreka tome danas su ogromni troškovi energije potrebni za poticanje reakcije. Kada se pronađe neka metoda kako bi ih se minimizirala, elektroliza vode će postati glavni način proizvodnje ne samo vodika nego i kisika.
• Razdvajanje vode može biti i kada je izloženo alfa zračenju: H₂О → Н₂oh⁺+e^-. Kao rezultat, molekula vodikovog oksida gubi jedan elektron ionizacijom. U ovom obliku H20⁺ ponovno reagira s drugim neutralnim vodenim molekulama, stvarajući visoko reaktivni hidroksidni radikal: H20 + H20⁺→ H20 + OH. Izgubljeni elektron, zauzvrat, također reagira paralelno s neutralnim molekulama vodikovog oksida, promičući njihov slom u radikale H i OH: H₂O + e^-→ H + OH.

Cijepanje alkana: metan

S obzirom na različite načine odvajanja složenih tvari, vrijedi obratiti posebnu pozornost na reakciju raspadanja alkana.

Pod tim imenom ograničavajući ugljikovodici opće formule C_XH_{2X + 2.} U molekulama tvari koje se razmatraju svi atomi ugljika povezani su jednostrukim vezama.

Predstavnici ove serije nalaze se u prirodi u sva tri agregatna stanja (plin, tekući, čvrsti).

Svi alkani (reakcija razgradnje predstavnika ove serije je niža) je lakša od vode i ne otapa se u njemu. U ovom slučaju, oni sami su izvrsna otapala za druge spojeve.

Među osnovnim kemijskim svojstvima takvih tvari (sagorijevanje, zamjena, halogeniranje, dehidrogeniranje) i sposobnost podjele. Međutim, taj proces može se pojaviti i potpuno i djelomično.

Gore navedeno svojstvo može se uzeti u obzir kod reakcije razgradnje metana (prvi pojam alkanske serije). Ova termoliza dolazi kod 1000 ° C: CH₄ura- → C + 2H₂uarr-_.

Međutim, ako se razgradnja metana izvodi na višoj temperaturi (1500 ° C), a zatim se oštro smanji, ovaj se plin neće potpuno podijeliti, tvoreći etilen i vodik: 2CH₄→ C₂H₄uarr- + 3H₂uarr-.

Raspadanje etana

Drugi član serije alkana koji se razmatra jest C₂H₄ (Etan). Reakcija dekompozicije također se javlja pod utjecajem visoke temperature (50 ° C) i potpunim odsutnosti kisika ili drugih oksidirajućih sredstava. Izgleda ovako: C₂H₆→ C₂H₄uarr- + H₂uarr-_.

Gornja jednadžba za reakciju raspadanja etana u vodik i etilen ne može se smatrati pirolizom u čistom obliku. Stvar je u tome što se ovaj proces događa uz prisutnost katalizatora (na primjer, nikal metalni Ni ili vodena para), što je suprotno definiciji pirolize. Stoga je ispravno govoriti o gore opisanom primjeru razdvajanja kao procesu raspadanja tijekom pirolize.

Važno je napomenuti da se razmatrana reakcija u industriji naširoko koristi za proizvodnju najizrazitijih organskih spojeva u svijetu - etilenskog plina. Međutim, zbog eksplozivnosti C₂H₆ češće se ovaj najjednostavniji alken sintetizira iz drugih tvari.

Razmatrajući definicije, jednadžbu, vrste i različite primjere reakcije razgradnje, može se zaključiti da ona igra vrlo veliku ulogu ne samo za ljudsko tijelo i prirodu, već i za industriju. Također uz pomoć u laboratorijima moguće je sintetizirati mnoge korisne tvari, koje pomažu znanstvenicima da vode važnu ulogu kemijsko istraživanje.