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4.13:

合成及び分解反応

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Chemistry
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Synthesis and Decomposition Reactions

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一般的に 化学反応では 分子は1つの結合を壊し 新しい結合を形成することで 相互作用します レドックス反応である 酸化還元反応とは 電子の部分的または 完全な移動を伴う 化学反応の一種です このような反応では 反応物の一方が酸化され 他方が還元されます 電子を失った酸化された元素は 酸化状態が増加します 電子を得た還元元素は 酸化状態が減少します 酸化還元反応の中で 最も一般的なものに 合成反応と 分解反応があります 異なるアミノ酸からの タンパク質の合成や タンパク質の アミノ酸への消化などが 重要な例です 合成反応 または 組み合わせ反応では 反応物の間に結合を形成して 単一の生成物を生成します 反応物は 元素のみ 元素と化合物 または 化合物のみを 含むことができます 例としては 元素水素と酸素の 組み合わせによる水の生成 元素酸素への一酸化炭素の 添加による二酸化炭素の生成や 酸化カルシウムと 水の組み合わせによる 水酸化カルシウムの 生成などが挙げられます いずれの場合も 複数の単純な反応物が 一つの複雑な生成物になっている ことに注意してください 分解反応は合成反応とは 逆の反応です 分解反応では 単一の複雑な反応物が 元素 元素と化合物 または 単なる化合物のような より単純な生成物に分解されます 分解反応には 何らかのエネルギーの 投入が必要です 例えば 電場の影響下では 水が分解して水素と 酸素が生成されます 太陽光の存在下では 過酸化水素は 酸素と水に分解されます 同様に 水酸化カルシウムも 加熱すると 酸化カルシウムと 水に分解されます

4.13:

合成及び分解反応

合成と分解は、 2 種類の酸化還元反応です。 合成とは何かを作ることを意味し、分解とは何かを壊すことを意味します。 反応には、化学物質とエネルギーの変化が伴います。  

合成反応

合成反応は結合反応とも呼ばれます。 2 つ以上の化学物質が結合して複雑な化学物質を形成する反応です。 合成反応は一般に A+B → AB または A+B → C として表されます。二酸化窒素の生成は合成反応であり、2 NO (g ) + O2g)→ 2 NO2g )です。

合成反応では、反応物質はすべての元素( 1 )、元素と化合物( 2 )の組み合わせ、またはすべての化合物( 3 )のいずれかになります。

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

金属と非金属の間の結合反応は、常にイオン性固体を生成します。 たとえば、ナトリウム及び塩素からの塩化ナトリウムまたは食卓塩の生成は合成反応です。: 2 Na(s) + Cl2 ((g)) → 2 NaCl(s)

合成反応は、一般にエネルギーの放出とともに行われます。 上記の塩化ナトリウムの例では、 787 kJ の熱エネルギーが放出されます。  

分解反応

酸素は 1774 年に、酸化水銀を熱したガラスで加熱することで、科学者のジョセフ・プリーストリー氏によって初めて発見されました。 反応は分解の結果でした。 プリーストリーは、酸化水銀( II )を熱で元素に分解しました。  
反応は 以下の式で表されます。:2 HgO ( s )→ 2 Hg ( l ) + O2 g

分解反応は、より複雑な物質を 2 つ以上の小さな物質に分解します。 この反応は、 AB → A + B または C → A + B としてよく表されます。分解反応はあらゆる場所で発生します。 例えば、私達の食糧の蛋白質、脂肪および炭水化物の消化は重要な分解反応です。 もう 1 つの例は、アジ化ナトリウムを窒素ガスに分解することです。  

反応は、 2 NaN3(s) → 2 Na(s) + 3 N2 (g) として表されます。

上記の反応では、係数 2 は分解されるアジ化ナトリウムの 2 つの分子を示しているが、反応物質は 1 つだけです。 したがって、分解反応に該当します。 合成反応と同様に、分解反応では、生成されるプロダクトはすべての元素( 1 )、元素と化合物の組み合わせ( 2 )、またはすべての化合物( 3 )のいずれかになります。

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