Phản ứng phân huỷ
Định nghĩa
Phản ứng phân huỷ là phản ứng hoá học trong đó một chất sinh ra hai hay nhiều chất mới. Phản ứng phân huỷ ngược với phản ứng hoá hợp và thường cần cung cấp năng lượng dưới dạng nhiệt, ánh sáng, dòng điện hoặc dùng chất xúc tác.
Khi năng lượng cung cấp là nhiệt, ta gọi riêng là phản ứng nhiệt phân — trường hợp thường gặp nhất của phản ứng phân huỷ.
Dấu hiệu nhận biết
- Vế trái của phương trình chỉ có một chất duy nhất, vế phải có từ hai chất trở lên.
- Điều kiện phản ứng thường ghi trên mũi tên: t° (đun nóng), điện phân, ánh sáng, xúc tác.
- Nếu sản phẩm có đơn chất (O2, H2, kim loại…) thì phản ứng phân huỷ đó cũng là phản ứng oxi hoá – khử; nếu chỉ tạo các hợp chất thì thường không (như CaCO3 thành CaO và CO2), nhưng vẫn phải kiểm tra số oxi hoá để kết luận — ví dụ NH4NO3 nhiệt phân thành N2O và H2O chỉ tạo hợp chất mà vẫn là oxi hoá – khử.
Ví dụ
Ví dụ 1: điều chế oxygen từ thuốc tím
2KMnO4t°→K2MnO4 + MnO2 + O2
Một chất KMnO4 phân huỷ thành ba chất; khí oxygen thu được làm que đóm còn tàn đỏ bùng cháy. Mn giảm số oxi hoá, O tăng nên đây cũng là oxi hoá – khử.
Ví dụ 2: điện phân nước
2H2Ođiện phân→2H2 + O2
Dòng điện phân huỷ nước thành hydrogen (ở cực âm) và oxygen (ở cực dương) với tỉ lệ thể tích 2 : 1; năng lượng cung cấp là điện chứ không phải nhiệt.
Ví dụ 3: phân huỷ hydrogen peroxide có xúc tác
2H2O2xúc tác MnO₂→2H2O + O2
Chất xúc tác MnO2 làm phản ứng xảy ra nhanh ở nhiệt độ thường mà bản thân không bị tiêu hao; đây là cách điều chế oxygen thuận tiện trong phòng thí nghiệm.
Phương trình thuộc loại này
- Nhiệt phân KMnO₄ (điều chế O₂)2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2
- Nhiệt phân KClO₃ (điều chế O₂)2KClO3 → 2KCl + 3O2
- Nhiệt phân Cu(NO₃)₂2Cu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2 + O2
- Nhiệt phân NH₄ClNH4Cl → NH3 + HCl
- Nhiệt phân NaHCO₃2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O
- Nhiệt phân Cu(OH)₂Cu(OH)2 → CuO + H2O
- Nhiệt phân CaCO₃CaCO3 → CaO + CO2