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化学分解、または化学分解は、単一の化学物質（通常の分子、反応中間体など）を2つ以上の断片に単純化するプロセスまたは効果です。[1]化学分解は通常、化学合成の正反対と見なされ、定義されます。つまり、単一の反応物から2つ以上の生成物が形成される化学反応を分解反応と呼びます。
分解プロセスの詳細は必ずしも明確に定義されていません。しかし、関与する結合を切断するには一般にいくらかの活性化エネルギーが必要であり、そのため、温度が高いほど分解が加速されます。全体的な反応は吸熱反応である場合もあれば、自然分解の場合は発熱反応である場合もあります。
化合物の安定性は、熱、放射線、湿度、溶媒の酸性度などの極端な環境条件にさらされると、最終的には制限されます。このため、化学分解は望ましくない化学反応であることがよくあります。ただし、さまざまな廃棄物処理プロセスなどでは、化学分解が望ましい場合があります。
例えば、この方法は、質量分析、従来の重量分析、熱重量分析など、いくつかの分析技術に使用されています。さらに、分解反応は今日、さまざまな製品の製造において、さまざまな理由で使用されています。その1つは、アジ化ナトリウム[(NaN 3 ) 2 ]が窒素ガス(N 2 )とナトリウム(Na)に分解する爆発的分解反応です。このプロセスは、今日のほぼすべての自動車に搭載されている救命用エアバッグの動力源となっています。[2]
分解反応は一般的に、熱分解反応、電気分解反応、光分解反応の3つのカテゴリーに分類されます。[3]
反応式
化合物をその構成要素に分解する場合、化学分解の一般的な反応は次のようになります。
- AB → A + B （ABは反応を開始する反応物を表し、AとBは反応の生成物を表します）
一例として、水を電気分解して水素と酸素のガスを生成することが挙げられます。
- 2 H 2 O( l ) → 2 H 2 ( g ) + O 2 ( g )
追加例
自発的な（外部エネルギー源の追加なしの）分解の例としては、ゆっくりと水と酸素に分解する過酸化水素があります（右のビデオを参照）。
- 2 H 2 O 2 → 2 H 2 O + O 2
この反応は、分解反応の吸熱的性質の例外の 1 つです。
分解を伴うその他の反応には、外部エネルギーの入力が必要です。このエネルギーは、熱、放射線、電気、または光の形をとることができます。後者は、多くの処方薬などの一部の化合物が暗いボトルに保存され、光が届いて分解が始まる可能性を減らすか、または排除する理由です。
炭酸塩は加熱すると分解します。注目すべき例外は炭酸（H 2 CO 3）です。[4]炭酸飲料の「シュワシュワ感」としてよく見られる炭酸は、時間の経過とともに自然に二酸化炭素と水に分解します。反応式は次のようになります。
- H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2
他の炭酸塩は加熱すると分解して、対応する金属 酸化物と二酸化炭素を生成します。[5]次の式は一例であり、Mは特定の金属を表します。
- M CO 3 → M O + CO 2
具体的な例としては、炭酸カルシウムが挙げられます。
- CaCO 3 → CaO + CO 2
金属塩素酸塩も加熱すると分解します。このタイプの分解反応では、金属塩化物と酸素ガスが生成物になります。ここでも、M は金属を表します。
- 2 M ClO 3 → 2 M Cl+ 3 O 2
塩素酸塩の一般的な分解は、塩素酸カリウムの反応であり、酸素が生成物として生成されます。これは次のように記述できます。
- 2 KClO 3 → 2 KCl + 3 O 2
参照
参考文献
- ^ IUPAC、化学用語集、第 2 版 (「ゴールドブック」) (1997)。オンライン修正版: (2006–)「化学分解」。doi :10.1351/goldbook.C01020
- ^ 「日常生活における化学反応」prezi.com 。 2017年5月1日閲覧。
- ^ 「分解反応」。
- ^ ibburke (2011-03-27). 「炭酸分解の終焉 by Elizabeth Burke」. ibburke . 2017年3月4日閲覧。
- ^ Walker, MS (2016) [現在入手可能]. 「合成および分解反応」 . Quizlet.com/MSWalker22 (オーディオビデオオンライン講義). 有機化学オンラインシリーズ. 2017年3月4日閲覧。
外部リンク
無料辞書『ウィクショナリー』で化学分解を調べてください。
ウィキメディア・コモンズには、化学分解に関連するメディアがあります。
- https://quizlet.com/42968634/types-of-decomposition-reactions-flash-cards/ PDF
- 生分解データベース