Реакция разложения как сделать

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 09.09.2024

Реа?кции разложе?ния — химические реакции, в которых из одного, более сложного вещества образуются два или более других, более простых веществ [1] .

Фактором, вызывающим разложение, могут являться различные физические и химические воздействия. Соответственно, выделяют различные виды реакций разложения:

биодеградация (биологический распад, биоразложение) — разложение в результате деятельности живых организмов;

сольволиз — реакция обменного разложения между растворенным веществом и растворителем

алкоголиз — растворителем выступает какой-либо спирт

гидролиз — растворителем выступает вода

радиолиз — разложение под действием ионизирующих излучений

термолиз — под действием повышенной температуры:

пиролиз — термическое разложение органических соединений без доступа воздуха.

.	MgCO₃= MgO+ CO₂
2.	2HgO=2Hg+ O₂

а) Разложение калийной селитры. В пробирку помещают KNO₃, пробирка закрепляется в штативе и подогревается – селитра быстро плавится, превращается в густую жидкость. Бросить в расплав раскаленный уголек, уголек в пробирке еще более раскаляется, начинает подпрыгивать, взаимодействуя с кислородом.

б) Разложение гидроксида меди(II). Подогреть пробирку со свежеполученным осадком Cu(OH)₂ – он почернеет из-за образовавшегося оксида меди(II).

в) Разложение пероксида водорода с помощью катализатора (MnO₂, сырой моркови, картофеля).

Познакомимся с реакциями разложения. Обратимся к истории химии.

В 1774 г. английский химик Дж. Пристли, используя стеклянную двояковыпуклую линзу (большое увеличительное стекло), направил сконцентрированный ею пучок солнечных лучей на оксид ртути (II) и получил кислород (рис. 100).

Рис. 100.
Опыт Пристли

Чтобы подчеркнуть, что кислород — это газ, в уравнении реакции рядом с его формулой записывают стрелку, направленную вверх:

Обратите внимание на следующий признак этой реакции разложения — в неё вступает одно сложное вещество, а образуются два новых простых вещества.

Рассмотрим другую аналогичную реакцию: разложение воды электрическим током с помощью специальной установки — электролизёра (рис. 101):

Рис. 101.
Электролиз воды:
а — фотография электролизёра; б — схема электролизёра

Этот процесс служит одним из способов получения чистого кислорода. Однако в лабораторной практике кислород часто получают разложением другого вещества — пероксида водорода Н₂O₂ (в обиходе его часто называют перекисью водорода):

Если подогревать некоторый объём пероксида водорода в пробирке, не доводя его до кипения, то кислород выделяется медленно и его будет недостаточно, чтобы увидеть, как вспыхнет внесённая в верхнюю часть пробирки тлеющая лучинка. В этом случае говорят, что химическая реакция идёт с небольшой скоростью. Можно ли увеличить скорость химической реакции?

Рис. 102.
Разложение пероксида водорода с использованием оксида марганца (IV)

Мы научились управлять скоростью химической реакции разложения пероксида водорода, и помог нам в этом оксид марганца (IV) — катализатор этой реакции.

Катализаторы — это вещества, изменяющие скорость химических реакций, но по окончании их остающиеся качественно и количественно неизменёнными.

По окончании химической реакции разложения пероксида водорода ускоривший её протекание оксид марганца (IV) не изменился. Как это можно доказать? Если вылить из химического стакана оставшийся в нём продукт реакции — воду, а затем прилить в него свежую порцию пероксида водорода, то реакция будет протекать снова.

Аналогичный процесс вы могли наблюдать, если полученную вами ранку для её обеззараживания обрабатывали перекисью водорода. Бурное выделение кислорода катализируется в этом случае содержащимся в крови биологическим катализатором — ферментом каталазой.

Биологические катализаторы белковой природы называют ферментами.

Большинство химических процессов в живых организмах протекают с участием ферментов.

Ферменты входят в состав многих стиральных порошков и помогают отстирывать пятна крови, белков, чая и других загрязнителей. С помощью ферментов варят пиво, изготавливают сыры и лекарственные средства.

Обратим внимание на признак реакции разложения пероксида водорода — в реакцию вступило одно сложное вещество, а образовались два новых — простое и сложное.

Рассмотрим ещё одну разновидность реакций разложения.

Подогреем в пробирке на пламени спиртовки свежеполученный голубой студенистый осадок гидроксида меди (II). Содержимое пробирки чернеет из-за получающегося в результате реакции разложения оксида меди (II):

В этой реакции из одного сложного вещества (гидроксида меди (II)) образовались два новых сложных вещества: оксид меди (II) и вода.

В промышленности разложение минерала известняка, основу которого составляет карбонат кальция, используют для получения негашёной извести (оксида кальция):

Этот производственный процесс называют обжигом известняка. Его также применяют для производства углекислого газа, который имеет большое промышленное значение (вспомните какое).

А может в результате реакции разложения получиться не два, а более двух веществ?

Опять обратимся к эксперименту: получим кислород ещё одним способом — разложением перманганата калия КМnO₄, в быту называемого марганцовкой:

и соберём его (рис. 103).

Рис. 103.
Получение и собирание кислорода:
а — методом вытеснения воды; б — методом вытеснения воздуха

В данном случае в реакцию вступило одно сложное вещество, а образовалось три новых вещества — два сложных и одно простое.

Существует несколько классификаций реакций, протекающих в неорганической и органической химии.

По характеру процесса

Так называют химические реакции, где из нескольких простых или сложных веществ получается одно сложное вещество. Примеры:

В результате реакции разложения сложное вещество распадается на несколько сложных или простых веществ. Примеры:

В ходе реакций замещения атом или группа атомов в молекуле замещаются на другой атом или группу атомов. Примеры:

К реакциям обмена относятся те, которые протекают без изменения степеней окисления и выражаются в обмене компонентов между веществами. Часто обмен происходит анионами/катионами:

AgF + NaCl = AgCl? + NaF

Окислительно-восстановительные реакции (ОВР)

Замечу, что окислителем и восстановителем могут являться только исходные вещества (а не продукты!) Окислитель всегда понижает свою СО, принимая электроны в процессе восстановления. Восстановитель всегда повышает свою СО, отдавая электроны в процессе окисления.

От обилия информации можно запутаться. Я рекомендую сформулировать четко: "Окислитель - понижает СО, восстановитель - повышает СО". Запомнив эту информацию таким образом, вы не будете путаться.

ОВР уравнивают методом электронного баланса, с которым мы подробно познакомимся в разделе "Решения задач".

Обратимые и необратимые реакции

Обратимые реакции - такие химические реакции, которые протекают одновременно в двух противоположных направлениях: прямом и обратном. При записи реакции в таких случаях вместо знака "=" ставят знак обратимости "?".

Классическим примером обратимой реакции является синтез аммиака и реакция этерификации (из органической химии):

Необратимые реакции протекают только в одном направлении, до полного расходования одного из исходных веществ. Главное отличие их от обратимых реакций в том, что образовавшиеся продукты реакции не взаимодействуют между собой с образованием исходных веществ.

Образуются малодиссоциирующие вещества (например - вода, однако есть исключения - реакция этерификации)
Реакция сопровождается выделение большого количества тепла
В ходе реакции образуется газ или выпадает осадок

Примеры необратимых реакций:

NaOH + HCl = NaCl + H₂O (образуется вода)

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂ (сопровождается выделением большого количества тепла)

Реакции и агрегатное состояние фаз

Фазой в химии называют часть объема равновесной системы, однородную во всех своих точках по химическому составу и физическим свойствам и отделенную от других частей того же объема поверхностью раздела. Фаза бывает жидкой, твердой и газообразной.

Все реакции можно разделить на гетеро- и гомогенные. Гетерогенные реакции (греч. heterogenes - разнородный) - реакции, протекающие на границе раздела фаз, в неоднородной среде. Скорость таких реакций зависит от площади соприкосновения реагирующих веществ.

К гетерогенным реакциям относятся следующие реакции (примеры): жидкость + газ, газ + твердое вещество, твердое вещество + жидкость. Примером такой реакции может послужить взаимодействие твердого цинка и раствора соляной кислоты:

Гомогенные реакции (греч. homogenes - однородный) - реакции, протекающие между веществами, находящимися в одной фазе.

К гомогенным реакциям относятся (примеры): жидкость + жидкость, газ + газ. Примером такой реакции может служить взаимодействие между растворами уксусной кислоты и едкого натра.

Реакции и их тепловой эффект

Все реакции можно разделить на те, в ходе которых тепло поглощается, или, наоборот, тепло выделяется. Представьте пробирку, охлаждающуюся или нагревающуюся в вашей руке - это и есть тот самый тепловой эффект. Иногда тепла выделяется так много, что реакции сопровождаются воспламенением или взрывом (натрий с водой).

Экзотермические реакции (греч. exo - вне) - химические реакции, сопровождающиеся потерей энергии системой и выделением тепла (той самой энергии) во внешнюю среду. При написании химических реакций в конце экзотермических ставят "+ Q" (Q - тепло), иногда бывает указано точное количество выделяющегося тепла. Например:

2Mg + O₂ = 2MgO + Q

NaOH + HCl = NaCl + H₂O + 56 кДж

К экзотермическим реакциям часто относятся реакции горения, соединения.

Исключением является взаимодействие азота и кислорода, при котором тепло поглощается:

Как уже было отмечено выше, если тепло выделяется во внешнюю среду, значит, система реагирующих веществ потеряло это тепло. Поэтому не должно казаться противоречием, что внутренняя энергия веществ в результате экзотермической реакции уменьшается.

Энтальпией называют (обозначение Н), количество термодинамической (тепловой) энергии, содержащееся в веществе. Иногда с целью "запутывания" в реакции вместо явного +Q при экзотермической реакции могут написать DH 0, так как внутренняя энергия веществ увеличивается. Например:

CaCO₃ = CaO + CO₂? ; DH > 0 (значит реакция эндотермическая, так как внутренняя энергия увеличивается)

Замечу, что не все реакции разложения являются эндотермическими. Широко известная реакция разложения дихромата аммония ("вулканчик") является примером экзотермического разложения, при котором тепло выделяется.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Блиц-опрос по теме Классификация реакций

Эндотермической, обратимой Эндотермической, необратимой Экзотермической, обратимой Экзотермической, необратимой

Реакция углерода с кислородом является необратимой, сопровождается выделением тепла (процесс горения) - экзотермическая.

Горение азота в кислороде, как это ни удивительно, относится к реакции эндотермической. Это связано с наличием в азоте очень прочной тройной связи, для разрыва которой нужно приложить много усилий.

Цинк вытесняет атомы водорода из кислоты, такая реакция относится к реакциям замещения.

Обратимой, экзотермической Обратимой, эндотермической Необратимой, экзотермической Необратимой, эндотермической

На уроке учащиеся познакомятся с механизмом протекания реакций разложения. Научатся записывать уравнения химических реакций.

Урок по химии 8класс

Медведева Людмила Ивановна

Выбрать «третий лишний

Работа с терминами:

Реакции разложения

Опыт Дж. Пристли. Разложение оксида ртути.

Оксид ртути = ртуть + кислород (двухатомная молекула).

Реакции разложения.

Реакции, в результате которых из одного сложного вещества образуются два и более новых веществ, называются реакциями разложения.

АВ ? А + В

Закрепите пробирку с малахитом в держателе, приподняв дно пробирки, и нагреть.
Наблюдать образование паров воды на стенках пробирки, помутнение известковой воды и превращение зеленого малахита в черный оксид меди.
Запишите уравнение реакции.

Разложение малахита

(СuOH) 2 CO 3 = 2CuO + CO 2 + H 2 O

Разложение пероксида водорода

Нагреть пробирку с Н2O2. Что наблюдаете?
Добавьте в пробирку с пероксидом водорода оксид марганца (IV). Что наблюдаете?
Проверяем тлеющей лучинкой. Что наблюдаете?
Записываем уравнение реакции разложения пероксида водорода.

Уравнение реакции разложения пероксида водорода.

2H 2 O 2 =2 H 2 O + O 2

Вещества, которые изменяют скорость химической реакции, оставаясь к концу ее неизменными, называются катализаторами. Биологические катализаторы белковой природы называют ферментами.

Чем тебе понравился урок? Что было сложного для тебя на этом уроке? Что на уроке усвоено хорошо?

Читайте также: