रसायन शास्त्र में अपघटन प्रतिक्रिया क्या है? अपघटन प्रतिक्रिया के उदाहरण

क्षय प्रतिक्रियाएं जीवन में एक बड़ी भूमिका निभाती हैंग्रह। आखिरकार, वे सभी जैविक जीवों के अपशिष्ट उत्पादों के विनाश में योगदान देते हैं। इसके अलावा, यह प्रक्रिया मानव शरीर को सरल (संश्लेषण) में विभाजित करके विभिन्न जटिल यौगिकों को आत्मसात करने में मदद करती है। उपरोक्त सभी के अलावा, यह प्रतिक्रिया जटिल लोगों से सरल कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों के गठन को बढ़ावा देती है। आइए इस प्रक्रिया के बारे में और जानें, और रासायनिक अपघटन प्रतिक्रिया के व्यावहारिक उदाहरणों पर भी विचार करें।

रसायन शास्त्र में प्रतिक्रियाएं कहलाती हैं, उनमें से किस प्रकार हैं और वे किस पर निर्भर करते हैं

अपघटन पर जानकारी का अध्ययन करने से पहले, यह लायक हैसामान्य रूप से रासायनिक प्रक्रियाओं के बारे में जानें। इस नाम से कुछ पदार्थों के अणुओं की क्षमता दूसरों के साथ बातचीत करने और इस तरह से नए यौगिकों का निर्माण करने की क्षमता है।

उदाहरण के लिए, यदि वे एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैंऑक्सीजन और हाइड्रोजन के दो अणु, जिसके परिणामस्वरूप हाइड्रोजन ऑक्साइड के दो अणु होते हैं, जिन्हें हम सभी पानी के रूप में जानते हैं। इस प्रक्रिया को निम्नलिखित रासायनिक समीकरण का उपयोग करके लिखा जा सकता है: 2 एच₂↑ + के बारे में₂↑ → 2 एच₂ओ

यद्यपि विभिन्न मानदंड हैं जिनके द्वारारासायनिक प्रतिक्रियाओं (गर्मी प्रभाव, उत्प्रेरक, उपस्थिति / चरण इंटरफेस की अनुपस्थिति, अभिकर्मकों के ऑक्सीकरण की डिग्री में परिवर्तन, रिवर्सिबिलिटी / अपरिवर्तनीयता) के बीच अंतर, उन्हें अक्सर बातचीत करने वाले पदार्थों के रूपांतरण के प्रकार द्वारा वर्गीकृत किया जाता है।

इस प्रकार, चार प्रकार की रासायनिक प्रक्रियाओं को प्रतिष्ठित किया जाता है।

• कनेक्ट करें।
• अपघटन।
• एक्सचेंज।
• प्रतिस्थापन।

उपर्युक्त सभी प्रतिक्रियाओं को समीकरणों का उपयोग करके ग्राफिक रूप से लिखा गया है। उनकी सामान्य योजना इस तरह दिखती है: ए → बी

इस सूत्र के बाईं ओर मूल हैंअभिकर्मकों, और दाईं ओर - प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप गठित पदार्थ। एक नियम के रूप में, इसकी शुरुआत के लिए, तापमान, बिजली या उत्प्रेरक additives के उपयोग का उपयोग करना आवश्यक है। उनकी उपस्थिति को रासायनिक समीकरण में भी संकेत दिया जाना चाहिए।

अपघटन प्रतिक्रिया क्या है (विभाजन)

इस प्रकार की रासायनिक प्रक्रिया को एक पदार्थ के अणुओं से दो या दो से अधिक नए यौगिकों के गठन द्वारा विशेषता है।

अधिक सरल शब्दों में, अपघटन प्रतिक्रियाडिजाइनर से एक घर के साथ तुलना की जा सकती है। एक कार और एक नाव का निर्माण करने का निर्णय, बच्चे प्रारंभिक बनावट का निरीक्षण और अपने हिस्से के वांछित बनाता है। इस संरचना तत्वों में खुद को डिजाइनर, नहीं बदला के रूप में यह दरार में शामिल पदार्थ के परमाणुओं के साथ होता है।

माना जाता प्रतिक्रिया के समीकरण कैसे करता है

इस तथ्य के बावजूद कि एक जटिल के विघटनसरल घटकों के लिए पदार्थ सैकड़ों यौगिकों में सक्षम हैं, सभी समान प्रक्रियाएं एक सिद्धांत के अनुसार होती हैं। आप इसे योजनाबद्ध सूत्र का उपयोग करके प्रदर्शित कर सकते हैं: एबीसी → ए + बी + बी

इसमें एबीसी प्रारंभिक यौगिक है जिसे विभाजित किया गया है। ए, बी, और बी अपघटन प्रतिक्रिया के दौरान एबीबी परमाणुओं से बने पदार्थ हैं।

क्लेवाज प्रतिक्रियाओं के प्रकार

जैसा कि पहले से ही ऊपर बताया गया है, किसी प्रकार का शुरू करने के लिएरासायनिक प्रक्रिया, अभिकर्मकों पर एक निश्चित प्रभाव डालने के लिए अक्सर आवश्यक होता है। इस तरह के उत्तेजना के प्रकार के आधार पर, कई प्रकार के अपघटन को प्रतिष्ठित किया जाता है:

• जैव-वितरण (बायोडिग्रेडेशन)। इसका सार जीवित जीवों (सूक्ष्मजीवों) के प्रभाव में सरल यौगिकों में अधिक जटिल यौगिकों के विघटन में निहित है। इस प्रक्रिया का चित्र मलबे की सड़ांध या अपघटन हो सकता है।
• थेर्मलिसिस के प्रभाव में पदार्थों के विभाजन को बुलाया जाता हैउच्च तापमान इस प्रजाति में उप-प्रजातियां हैं - पायरोलिसिस। इस तरह के अपघटन प्रतिक्रिया के लिए इस तरह की अपघटन प्रतिक्रिया में, पदार्थ न केवल गर्म होते हैं, बल्कि उन्हें ऑक्सीजन और अन्य ऑक्सीडेंट तक पहुंच से वंचित कर देते हैं।
  
  
• इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा विद्युत प्रवाह के माध्यम से यौगिकों के विभाजन को बुलाया जाता है।
  
  
• radiolysis - आयनकारी विकिरण के प्रभाव में एक पदार्थ का क्षय। वैसे, इस प्रक्रिया को सक्रिय रूप से रेडियोथेरेपी में प्रयोग किया जाता है।
  
  
• solvolysis - इस प्रतिक्रिया को बीच के बीच माना जा सकता हैअपघटन और विनिमय (एसएच → एबी + एजी + BW)। यह विलायक से प्रभावित सरल करने के लिए जटिल यौगिकों की दरार की ओर जाता है, लेकिन शुरू करने अभिकर्मक मुक्त कर दिया परमाणुओं न केवल आपस में लेकिन यह भी उत्प्रेरक के साथ बातचीत करते हैं। अपनी प्रकृति solvolysis के आधार पर तीन उप प्रजातियों हैं: alcoholysis (एल्कोहल - आरओएच), हाइड्रोलिसिस (पानी - एच₂ओ) और अमोनोलिसिस (अमोनिया-एनएच₃)।

पोटेशियम परमैंगनेट (केएमएनओ 4) की अपघटन प्रतिक्रिया

सिद्धांत के साथ निपटाते हुए, पदार्थों को विभाजित करने की प्रक्रिया के व्यावहारिक उदाहरणों पर विचार करना उचित है।

इनमें से पहला केएमएनओ का क्षय होगा₄ (सामान्य लोगों में इसे पोटेशियम परमैंगनेट कहा जाता है) हीटिंग के कारण। पोटेशियम परमैंगनेट के अपघटन के लिए प्रतिक्रिया समीकरण निम्नानुसार है: 2 केएमएनओ₄ (टी 200 डिग्री सेल्सियस) → के₂MnO₄ + एमएनओ₂ + ओ₂↑।

प्रस्तुत रासायनिक सूत्र से यह स्पष्ट है किप्रक्रिया को सक्रिय करने के लिए मूल अभिकर्मक को 200 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करना आवश्यक है। बेहतर प्रतिक्रिया के लिए, मैंगनीज वैक्यूम पोत में रखा जाता है। इससे हम निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि यह प्रक्रिया पायरोलिसिस है।

प्रयोगशालाओं और उद्योग में, यह स्वच्छ और नियंत्रित ऑक्सीजन का उत्पादन करने के लिए आयोजित किया जाता है।

पोटेशियम क्लोराइट (केसीएलओ 3) का थर्मोलिसिस

बर्टोलेथ नमक की अपघटन प्रतिक्रिया शास्त्रीय थर्मोलिसिस का एक शुद्ध उदाहरण है जिसका शुद्ध रूप है।

निर्दिष्ट चरणों को दो चरणों में पास करता है और ऐसा लगता है:

• 2 केसीएलओ₃ (टी 400 डिग्री सेल्सियस) → 3KClO₄ + केसीएल।
• KClO₄ (550 डिग्री सेल्सियस से टी) → केसीएल + 2 ओ 2

इसके अलावा, पोटेशियम क्लोराइट का थर्मोलिसिस किया जा सकता हैएक चरण में कम तापमान (200 डिग्री सेल्सियस तक), लेकिन इसके लिए आवश्यक प्रतिक्रिया उत्प्रेरक पदार्थों में शामिल होती है - विभिन्न धातुओं के ऑक्साइड (कुप्रम, फेरम, मैंगन इत्यादि)।

इस तरह का एक समीकरण इस तरह दिखेगा: 2KClO₃ (टी 150 डिग्री सेल्सियस, एमएनओ₂) → केसीएल + 2 ओ₂.

पोटेशियम परमैंगनेट की तरह, बेर्थोलेट नमक प्रयोगशालाओं और उद्योग में शुद्ध ऑक्सीजन का उत्पादन करने के लिए प्रयोग किया जाता है।

इलेक्ट्रोलिसिस और पानी का रेडियोलिसिस (एच 20)

इस प्रतिक्रिया का एक और दिलचस्प व्यावहारिक उदाहरण पानी की अपघटन है। इसे दो तरीकों से बनाया जा सकता है:

• हाइड्रोजन वर्तमान के ऑक्साइड पर प्रभाव के तहत: एन₂ओ → एन₂↑ + के बारे में₂↑। ऑक्सीजन प्राप्त करने की विधि पनडुब्बियों द्वारा उनकी पनडुब्बियों पर उपयोग की जाती है। भविष्य में, यह बड़ी मात्रा में हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए इसका उपयोग करने की योजना है। आज के लिए मुख्य बाधा प्रतिक्रिया को उत्तेजित करने के लिए आवश्यक विशाल ऊर्जा लागत है। जब उन्हें कम करने के लिए कोई विधि पाई जाती है, तो पानी का इलेक्ट्रोलिसिस न केवल हाइड्रोजन बल्कि ऑक्सीजन का उत्पादन करने का मुख्य तरीका बन जाएगा।
• पानी को विभाजित करना और अल्फा विकिरण द्वारा इसका खुलासा किया जा सकता है: एच₂ओ → एन₂ओह⁺+ ई^-। नतीजतन, हाइड्रोजन ऑक्साइड अणु आयनकारी द्वारा एक इलेक्ट्रॉन खो देता है। इस रूप में एच 2 ओ⁺ फिर अन्य तटस्थ जल अणुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है, जो अत्यधिक प्रतिक्रियाशील हाइड्रॉक्साइड कट्टरपंथी बनाते हैं: एच 2 ओ + एच 2 ओ⁺→ एच 2 ओ + ओएच। खोया इलेक्ट्रॉन, बदले में, हाइड्रोजेनॉक्साइड के तटस्थ अणुओं के साथ समानांतर में प्रतिक्रिया करता है, जो रेडिकल एच और ओएच में उनके टूटने को बढ़ावा देता है: एच₂ओ + ई^-→ एच + ओएच।

अल्केन का क्लेवाज: मीथेन

जटिल पदार्थों को अलग करने के विभिन्न तरीकों को ध्यान में रखते हुए, यह अल्केन के अपघटन की प्रतिक्रिया पर विशेष ध्यान देने योग्य है।

इस नाम के तहत, सामान्य सूत्र सी के साथ सीमित हाइड्रोकार्बन_एक्सएच_{2 एक्स + 2।} विचार के तहत पदार्थों के अणुओं में सभी कार्बन परमाणु एकल बंधन से जुड़े होते हैं।

इस श्रृंखला के प्रतिनिधि सभी तीन समग्र राज्यों (गैस, तरल, ठोस) में प्रकृति में पाए जाते हैं।

सभी अल्केन (इस श्रृंखला के प्रतिनिधियों की अपघटन प्रतिक्रिया कम है) पानी से हल्की है और इसमें घुलती नहीं है। इस मामले में, वे स्वयं अन्य यौगिकों के लिए उत्कृष्ट सॉल्वैंट्स हैं।

ऐसे पदार्थों के मूल रासायनिक गुणों में से(दहन, प्रतिस्थापन, हलोजन, dehydrogenation) - और विभाजित करने की क्षमता। हालांकि, यह प्रक्रिया पूरी तरह से और आंशिक रूप से हो सकती है।

उपरोक्त संपत्ति को मीथेन (क्षारीय श्रृंखला की पहली अवधि) की अपघटन प्रतिक्रिया के उदाहरण के रूप में माना जा सकता है। यह थर्मोलिसिस 1000 डिग्री सेल्सियस पर होता है: सीएच₄↑ → सी + 2 एच₂↑_.

हालांकि, अगर मीथेन का अपघटन उच्च तापमान (1500 डिग्री सेल्सियस) पर किया जाता है और फिर तेज़ी से कम हो जाता है, तो यह गैस पूरी तरह विभाजित नहीं होगी, ईथिलीन और हाइड्रोजन का निर्माण: 2CH₄↑ → सी₂एच₄↑ + 3 एच₂↑।

इथेन की अपघटन

विचाराधीन क्षारीय श्रृंखला का दूसरा सदस्य सी है₂एच₄ (ईथेन)। अपघटन प्रतिक्रिया भी उच्च तापमान (50 डिग्री सेल्सियस) के प्रभाव में होती है और ऑक्सीजन या अन्य ऑक्सीकरण एजेंटों की पूर्ण अनुपस्थिति के साथ होती है। ऐसा लगता है: सी₂एच₆↑ → सी₂एच₄↑ + एच₂↑_.

उपरोक्त प्रस्तुत अपघटन प्रतिक्रिया का समीकरणहाइड्रोजन और ईथिलीन के लिए इथेन शुद्ध रूप में पायरोलिसिस नहीं माना जा सकता है। मुद्दा यह है कि यह प्रक्रिया उत्प्रेरक की उपस्थिति के साथ होती है (उदाहरण के लिए, निकल धातु नी या जल वाष्प), और यह पायरोलिसिस की परिभाषा के विपरीत है। इसलिए, उपरोक्त प्रस्तुत विभाजन उदाहरण के बारे में बात करना सही है जो पायरोलिसिस के दौरान होने वाली अपघटन की प्रक्रिया के रूप में होता है।

यह ध्यान देने योग्य है कि उद्योग में माना जाता है कि दुनिया में सबसे अधिक उत्पादित कार्बनिक यौगिक - ईथिलीन गैस का उत्पादन करने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हालांकि, सी की विस्फोट के कारण₂एच₆ अधिकतर इस सरल अल्किन को अन्य पदार्थों से संश्लेषित किया जाता है।

परिभाषाओं, समीकरण, प्रकार और माना जाता हैअपघटन प्रतिक्रिया के विभिन्न उदाहरण, हम निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि यह न केवल मानव शरीर और प्रकृति के लिए बल्कि उद्योग के लिए भी बहुत बड़ी भूमिका निभाता है। प्रयोगशालाओं में इसकी सहायता के साथ-साथ कई उपयोगी पदार्थों को संश्लेषित करना संभव है, जो वैज्ञानिकों को महत्वपूर्ण रासायनिक अध्ययन करने में मदद करते हैं।