Termisk dissociation

Termisk dissociation är en kemisk reaktion av reversibel nedbrytning av ett ämne som orsakas av dess upphettning . I detta fall bildas en eller flera enklare kemiska föreningar av ett ämne [1] [2] [3] , till exempel:

N2O42NO2 , _ _ _ _ _ 2NO N2 + O2 + 181 kJ/mol, 2HI H 2 + I 2 , Cl 2 2 Cl , 2H2O2H2 + O2 , _ _ _ _ CaCO3 CaO + CO2 .

I ett plasma leder termisk dissociation av neutrala partiklar till bildandet av positiva joner och fria elektroner .

Många processer av termisk dissociation är reaktioner av intramolekylär oxidation-reduktion [4] . Reversibiliteten av termisk dissociation skiljer den från termisk nedbrytning ( termolys ).

Termisk dissociation beskrivs av lagen om massverkan och kännetecknas antingen av jämviktskonstanten eller av graden av dissociation (förhållandet mellan antalet sönderfallna molekyler och det totala antalet molekyler). I de flesta fall åtföljs termisk dissociation av energiabsorption , därför, i enlighet med Le Chatelier-Brown-principen, ökar uppvärmning graden av dissociation och förskjuter jämvikten mot nedbrytningsprodukterna. I de reaktioner av termisk dissociation där värme frigörs (den andra av ovanstående reaktioner), minskar en temperaturökning graden av dissociation och förskjuter jämvikten mot det ursprungliga ämnet.

En ökning av trycket förhindrar termisk dissociation ju starkare, desto större antal mol av gasformiga reaktionsprodukter; för reaktioner utan att ändra antalet mol av gasformiga ämnen (den tredje av ovanstående reaktioner) beror graden av dissociation inte på trycket.

Om fasta ämnen inte bildar fasta lösningar och inte är i ett starkt dispergerat tillstånd , bestäms det termiska dissociationstrycket unikt av temperaturen. För fasta ämnen är temperaturen vid vilken dissociationstrycket blir lika med det yttre (särskilt atmosfäriska ) trycket viktig. När denna temperatur uppnås accelererar nedbrytningsprocessen.

Av de olika processerna för termisk dissociation är nedbrytningen av vatten H 2 O, koldioxid CO 2 , dehydrering av vissa kolväten (homogena reaktioner), dissociation av karbonater , sulfider (heterogena reaktioner) av största praktiska betydelse . Deras flöde är förknippat med många värmetekniska , kemiska och metallurgiska processer , särskilt med förbränning av kalksten , framställning av cement och masugnsprocessen .

Anteckningar

  1. ↑ Chemical encyclopedia, vol. 2, 1990 , sid. 83.
  2. ↑ TSB, 2:a upplagan, volym 42, 1956 , sid. 306–307.
  3. ↑ Glinka N.L., 2003 , sid. 215.
  4. ↑ Glinka N.L., 2003 , sid. 268.

Litteratur