中文名 | 熱分解反應(yīng) | 外文名 | Thermal decomposition reaction |
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大多數(shù)的聚合物在熱分解的時候都會發(fā)生隨機(jī)斷鏈反應(yīng),弱鍵的存在更能加劇隨機(jī)斷裂的發(fā)生。這類降解的主要特點(diǎn)是相對分子質(zhì)量迅速下降,初期聚合物的質(zhì)量基本不變;當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度的時候,主鏈斷裂。并伴隨產(chǎn)生大量的低分子揮發(fā)物,聚合物的質(zhì)量則迅速降低。具有代表性的即聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
又稱做拉鏈降解或者解聚反應(yīng)。該過程開始于分子鏈的端部或分子中的薄弱點(diǎn),相連的單體鏈節(jié)依次逐個地從聚合物鏈上消除,形成唯一的單體產(chǎn)物。發(fā)生解聚反應(yīng)的時候,單體迅速揮發(fā),聚合物的相對分子量變化較小,而質(zhì)量的損失則較大。當(dāng)分解到一定程度的時候,聚合物的質(zhì)量和相對分子質(zhì)量急劇降低。能夠發(fā)生解聚反應(yīng)的聚合物中,如聚甲醛(POM)都極易解聚,幾乎完全生成單體,聚四氟乙烯(PTFE)也很容易解聚。而其他的聚合物如聚苯乙烯(PS)、聚異丁烯(PIB)、聚丁二烯(PB),解聚也是一個重要的過程。
又稱做消去反應(yīng)。該反應(yīng)是一種側(cè)基斷裂的反應(yīng)。聚合物的分解開始于側(cè)基的消除,但形成的小分子不是單體。待小分子消除至一定程度的時候,主鏈的薄弱點(diǎn)增多,最后發(fā)生主鏈斷裂,全面降解。請參考百度百科”消去反應(yīng)“。
又稱為周環(huán)反應(yīng)?;瘜W(xué)反應(yīng)中,能形成環(huán)狀過渡態(tài)的協(xié)同反應(yīng)統(tǒng)稱為周環(huán)反應(yīng)。協(xié)同反應(yīng)是一種基元反應(yīng),其含義是反應(yīng)過程中,若有兩個或兩個以上的化學(xué)鍵破裂和形成時,都必須相互協(xié)調(diào)地在同一步驟內(nèi)完成。因此,周環(huán)反應(yīng)遵循微觀可逆性原理。
周環(huán)反應(yīng)具有如下的特點(diǎn):
反應(yīng)過程中沒有自由基或離子這一類活性中間體產(chǎn)生。
反應(yīng)速率極少受溶劑極性和酸、堿催化劑的影響,也不受自由基引發(fā)劑和抑制劑的影響。
反應(yīng)條件一般只需要加熱或光照,而且在加熱條件下得到的產(chǎn)物和在光照條件下得到的產(chǎn)物具有不同的立體選擇性,是高度空間定向反應(yīng)。
有機(jī)化學(xué)家伍德沃德在進(jìn)行維生素B12全合成時,意外地發(fā)現(xiàn)電環(huán)化反應(yīng)在加熱和光照條件下具有不同的立體選向性,并因此和量子化學(xué)家羅德·霍夫曼一起提出分子軌道對稱守恒原理來解釋這類反應(yīng)的進(jìn)程。該原理認(rèn)為:化學(xué)反應(yīng)是分子軌道進(jìn)行重新組合的過程,在一個協(xié)同反應(yīng)中,分子軌道的對稱性是守恒的,即由原料到產(chǎn)物,軌道的對稱性始終不變,因?yàn)橹挥羞@樣才能用最低的能量形成反應(yīng)中的過渡態(tài)。因此分子軌道的對稱性控制著整個反應(yīng)的進(jìn)程。
分子軌道對稱守恒原理運(yùn)用前線軌道理論和能級相關(guān)理論來分析周環(huán)反應(yīng),并取得成功。而芳香過渡態(tài)理論從另一個角度來分析協(xié)同反應(yīng)的進(jìn)程,也基本可以得到一致的結(jié)論。
周環(huán)反應(yīng)的主要類型:
電環(huán)化反應(yīng)
環(huán)加成反應(yīng)
σ遷移反應(yīng)
基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合反應(yīng)
螯變反應(yīng)
請參考百度百科”環(huán)化反應(yīng)“。2100433B
烷烴在受熱時發(fā)生分解,一分子烷烴生成一分子烷烴和一分子烯烴的反應(yīng)。
根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)趨于完成的條件,復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生需要一定條件。下面從反應(yīng)物和生成物兩方面,按以下四類反應(yīng)具體分析復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件。酸,堿,鹽在溶液中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的條件是有沉淀析出,或有氣體放出,或有...
由兩種化合物互相交換成分,生成另外兩種化合物的反應(yīng),叫做復(fù)分解反應(yīng)。其實(shí)質(zhì)是:發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的兩種物質(zhì)在水溶液中相互交換離子,結(jié)合成難電離的物質(zhì)----沉淀、氣體、水,使溶液中離子濃度降低,化學(xué)反應(yīng)即...
置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)有什么區(qū)別?
復(fù)分解反應(yīng):AB+CD=AD+CB 兩者全是化合物置換反應(yīng):A+BC=B+AC 單質(zhì)與化合物 復(fù)分解反應(yīng)有沉淀生成的
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介紹了基于擾量橫向 (即平行于時間軸 )分解的空調(diào)動態(tài)負(fù)荷計(jì)算反應(yīng)系數(shù)法 ,認(rèn)為該方法處理擾量變化方便 ,極大地弱化了時間步長的限制作用 ,有利于變步長計(jì)算方法的開發(fā)。以計(jì)算例證說明了方法的實(shí)際效果。
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分解反應(yīng),是化學(xué)反應(yīng)的常見類型之一,是化合反應(yīng)的逆反應(yīng)。它是指一種化合物在特定條件下(如加熱、通直流電、催化劑等)分解成二種或二種以上較簡單的單質(zhì)或化合物的反應(yīng)。
分解反應(yīng):AB→A+B
可以簡單理解為“一變多”,也可以理解成為有一種反應(yīng)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后生成兩種物質(zhì)或兩種以上的物質(zhì)
2H?O===(通電)2H?↑+O?↑
氯酸鉀加熱分解成氯化鉀和氧氣等(二氧化錳為催化劑)
2KClO3(MnO2)===(△)2KCl+3O? 高錳酸鉀可以加熱分解成錳酸鉀、二氧化錳、氧氣。
2KMnO4===(△)K2MnO4+MnO2+O2↑
CaCO3===(高溫)CaO+CO2↑
H2CO3===H2O+CO2↑
復(fù)分解反應(yīng)分析:由兩種化合物互相交換成分,生成另外兩種化合物的反應(yīng),叫做復(fù)分解反應(yīng)。其實(shí)質(zhì)是:發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的兩種物質(zhì)在水溶液中相互交換離子,結(jié)合成難電離的物質(zhì)----沉淀、氣體、水,使溶液中離子濃度降低,化學(xué)反應(yīng)即向著離子濃度降低的方向進(jìn)行??珊営洖锳B+CD=AD+CB。復(fù)分解反應(yīng)的本質(zhì)是溶液中的離子結(jié)合成帶電離的物質(zhì)(如水)、難溶的物質(zhì)或揮發(fā)性氣體,而使復(fù)分解反應(yīng)趨于完成。(可簡記為:堿鹽水中溶,沉淀氣體水生成。為了正確書寫復(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式,必須熟記常見酸、堿、鹽的溶解性表,正確地運(yùn)用物質(zhì)的溶解性 。
?按產(chǎn)物種類多少分類:
一、加熱分解的產(chǎn)物有兩種
1.分解成兩種單質(zhì)
⑴氣態(tài)氫化物的分解
碘化氫的分解 2HI=H2↑+I2
⑵氯化銀的分解
氯化銀的分解 2AgCl=2Ag+Cl2↑
⑶電解
電解水 2H2O=(通電)2H2↑+O2↑
2.分解成兩種化合物
⑴不穩(wěn)定鹽類的分解
碳酸鈣的高溫分解 CaCO3=(高溫)CaO+CO2↑
⑵不穩(wěn)定弱堿的分解
氫氧化鋁受熱分解 2Al(OH)3=Al2O3+3H2O
⑶不穩(wěn)定弱酸的分解
碳酸的分解 H2CO3=(△)H2O+CO2↑
⑷含結(jié)晶水的鹽類的脫水
十水碳酸鈉的風(fēng)化 Na2CO3.10H2O=Na2CO3+10H2O
3.分解成一種單質(zhì)和一種化合物
⑴不太穩(wěn)定的鹽類的分解
氯酸鉀的催化分解 2KClO3(MnO2)===(△)2KCl+3O2↑
⑵不穩(wěn)定酸的分解
次氯酸的分解 2HClO=2HCl+O2
⑶雙氧水的分解
受熱(或以二氧化錳為催化劑)分解 2H2O2=2H2O+O2
4.有機(jī)物的分解
甲烷的裂解 2CH4=C2H2+3H2
二、加熱分解的產(chǎn)物有三種
1.不穩(wěn)定鹽類的分解
碳酸氫鈉受熱分解 2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O
⑵亞硫酸的酸式強(qiáng)堿鹽受熱分解
亞硫酸氫鈉受熱分解 2NaHSO3=Na2SO4+SO2↑+H2O
⑶銨鹽的受熱分解
碳酸銨受熱分解 (NH4)2CO3=2NH3↑+H2O↑+CO2↑
⑷高錳酸鉀受熱分解
2KMnO4加熱=K2MnO4+MnO2+O2↑
⑸硝酸鹽的受熱分解
硝酸銀的受熱分解 2AgNO3=2Ag+2NO2↑+O2↑
2.硝酸的分解
4HNO3=4NO2+O2+2H2O
3.電解水溶液
⑴電解飽和食鹽水 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑
按反應(yīng)物種類進(jìn)行分類:
1.酸的分解反應(yīng)。
⑴含氧酸=非金屬氧化物+水
如H2CO3=CO2↑+H2O,H2SO3=SO2↑+H2O
⑵某些含氧酸的分解比較特殊,
如硝酸的分解:
4HNO3(濃)=4NO2↑+O2↑+2H2O,
次氯酸分解
2HClO=2HCl+O2↑
磷酸脫水
4H3PO4===(高溫)(HPO3)4+4H2O↑
2H3PO4===(高溫)H4P2O7+H2O↑
3H3PO4===(高溫)H5P3O10+2H2O↑
2.堿的分解反應(yīng)。
活潑金屬的氫氧化物較難分解,難溶性堿一般都較易分解:
2Al(OH)3=Al2O3+3H2O,
2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O,
Cu(OH)2=CuO十H2O。
3.鹽的分解反應(yīng)。
碳酸鹽、硝酸鹽、銨鹽一般都較易分解,且反應(yīng)表現(xiàn)出一定的規(guī)律性。
⑴碳酸鹽的分解。
碳酸鹽=金屬氧化物十CO2↑
如CaCO3=(高溫)CaO+CO2↑,CuCO3=(高溫)CuO+CO2↑
K2CO3、Na2CO3比較穩(wěn)定,很難分解,而其酸式鹽較易分解:
2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O
Ca(HCO3)2=CaCO3+CO2↑+H2O
⑵硝酸鹽的分解反應(yīng)。硝酸鹽受熱均易分解,并放出氧氣,其規(guī)律大體如下:
活動性強(qiáng)的金屬(K、Ca、Na)硝酸鹽=亞硝酸鹽十O2↑:
如 2KNO3=2KNO2+O2↑。
處于活動性順序表中間的金屬(Mg、Cu等)的硝酸鹽=金屬氧化物十NO2↑十O2↑:
如 2Mg(NO3)2=2MgO+4NO2↑+O2↑
2Cu(NO3)2=2CuO+4NO2↑+O2↑
不活潑金屬(Hg、Ag、Au)的硝酸鹽=金屬十NO2↑+O2↑:
如 Hg(NO3)2=Hg十2NO2↑十O2↑
2AgNO3=2Ag+2NO2↑+O2↑
⑶銨鹽的分解反應(yīng)。銨鹽受熱易分解,一般都有氨氣放出:
如?。∟H4)2SO4=2NH3↑+H2SO4
NH4HCO3=NH3↑+CO2↑+H2O。
⑷其它鹽類的分解反應(yīng)
如 2KClO3=2KCl+3O2↑
2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑
4.氧化物的分解反應(yīng)。
非金屬氧化物一般不容易發(fā)生分解反應(yīng)
2H2O2=H2↑+O2↑
金屬氧化物一般分解的規(guī)律是:
金屬活動順序表中,排在銅后的金屬氧化物受熱易分解:
如 2HgO=2Hg+O2↑,2Ag2O=4Ag+O2↑
活潑的金屬氧化物,給它們?nèi)刍瘧B(tài)通電流可使其分解:
如 2Al2O3(熔化)=4Al+3O2↑