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4.13:

合成与分解反应

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Chemistry
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Synthesis and Decomposition Reactions

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一般而言,在化学反应中,分子透过破坏一组键 和形成一组新的键来交互作用。氧化还原反应 是一种涉及电子的部分或全部转移 的化学反应。在这种反应中,一种反应物被氧化 另一种被还原,它的氧化状态 可以观察得到变化。失去电子的氧化元素,氧化态增加。得到电子的被还原元素,氧化态减少。最常见的氧化还原反应 是合成和分解反应。蛋白质由不同胺基酸的合成和 蛋白质到胺基酸的消化分解 是重要的例子。合成或组合反应,涉及反应物之间键的形成 以创造一个单一的产物。反应物可能只包括元素,元素 和化合物,或只有化合物。例子有元素氢和氧的结合 来产生水,一氧化碳 加上元素氧以形成二氧化碳 以及氧化钙和水的结合 以形成氢氧化钙。注意在所有的情况中,多个较简单的反应物 会结合成为一个单一复杂的产物。分解反应是 合成反应的相反。在分解反应中,一个单一复杂的产物 分解成较简单的产物 像是元素,元素和化合物,或只有化合物。分解反应需要 一些形式的能量输入。例如,在磁场的影响下,水分解产出氢和氧。有阳光的存在,过氧化氢 分解成氧和水。相似的,氢氧化钙,在被加热时,分解成氧化钙和水。

4.13:

合成与分解反应

合成和分解是两种类型的氧化还原反应。合成意味着制造某种东西,而分解意味着破坏某种东西。反应伴随着化学和能量的变化。

合成反应

合成反应也称为组合反应。这是两种或多种物质结合形成复杂物质的反应。合成反应通常表示为:A + B → AB or A + B → C。二氧化氮的形成是一种合成反应:2 NO (g) + O2 (g) → 2 NO2 (g)。

在合成反应中,反应物可以是所有元素(1),也可以是元素和化合物的组合(2),也可以是所有化合物(3)。

1) C (s) + O2 (g) → CO2 (g)    
2) 2 CO (g) + O2 (g) → 2 CO2 (g
3) 2 CaO (s) + 2 H2O (l) → 2 Ca(OH)2 (s)

金属和非金属之间的组合反应总是产生离子固体。例如,由钠和氯形成氯化钠或食盐是一种组合反应:2 Na (s) + Cl2 (g) → 2 NaCl (s)。

合成反应通常伴随着能量的释放。在上面的氯化钠示例中,释放了787 kJ的热能。

分解反应

氧气最早是由科学家约瑟夫·普里斯特利(Joseph Priestley)在1774年通过用燃烧的玻璃加热氧化汞而发现的。该反应是分解的结果。普里斯特利通过加热将氧化汞(II)分解为元素。
反应表示为:2 HgO (s) → 2 Hg (l) + O2 (g)

分解反应涉及将较复杂的物质分解为两种或更多种较小的物质。该反应通常表示为:AB → A + B or C → A + B。分解反应随处可见。例如,食物中蛋白质,脂肪和碳水化合物的消化是重要的分解反应。另一个例子是叠氮化钠分解为氮气。

反应表示为:2 NaN3 (s) → 2 Na (s) + 3 N2 (g)

在上述反应中,尽管系数2表示两个叠氮化钠分子被分解,但是仅存在一种反应物。因此,它是分解反应。与合成反应类似,在分解反应中,形成的产物可能是所有元素(1),也可能是元素和化合物的组合(2),也可能是所有化合物(3)。

1)    2 Al2O3 (s) → 4 Al (s) + 3 O2 (g)
2)    2 KClO3 (s) → 2 KCl (s) + 3 O2 (g)
3)    NH4Cl (s) → NH3 (g) + HCl (g)