Termisk dissociation

Termisk dissociation er en kemisk reaktion af reversibel nedbrydning af et stof forårsaget af dets opvarmning . I dette tilfælde dannes en eller flere simplere kemiske forbindelser ud fra et stof [1] [2] [3] , for eksempel:

N 2 O 4 2NO 2 , 2NO N 2 + O 2 + 181 kJ/mol, 2HI H 2 + I 2 , Cl 2 2 Cl , 2H 2 O 2H 2 + O 2 , CaCO3 CaO + CO2 .

I et plasma fører termisk dissociation af neutrale partikler til dannelsen af ​​positive ioner og frie elektroner .

Mange processer af termisk dissociation er reaktioner af intramolekylær oxidation-reduktion [4] . Reversibiliteten af ​​termisk dissociation adskiller den fra termisk nedbrydning ( termolyse ).

Termisk dissociation er beskrevet af loven om massevirkning og er kendetegnet enten ved ligevægtskonstanten eller ved graden af ​​dissociation (forholdet mellem antallet af henfaldne molekyler og det samlede antal molekyler). I de fleste tilfælde er termisk dissociation ledsaget af energiabsorption , derfor øger opvarmning i overensstemmelse med Le Chatelier-Brown-princippet graden af ​​dissociation og flytter ligevægten mod nedbrydningsprodukterne. I de reaktioner af termisk dissociation, hvor varme frigives (den anden af ​​ovenstående reaktioner), reducerer en temperaturstigning graden af ​​dissociation og flytter ligevægten mod det oprindelige stof.

En stigning i tryk forhindrer termisk dissociation jo stærkere, jo større antal mol af gasformige reaktionsprodukter; for reaktioner uden at ændre antallet af mol af gasformige stoffer (den tredje af ovenstående reaktioner) afhænger graden af ​​dissociation ikke af tryk.

Hvis faste stoffer ikke danner faste opløsninger og ikke er i en meget dispergeret tilstand , er det termiske dissociationstryk entydigt bestemt af temperaturen. For faste stoffer er temperaturen, ved hvilken dissociationstrykket bliver lig med det ydre (især atmosfæriske ) tryk, vigtig. Når denne temperatur er nået, accelererer nedbrydningsprocessen.

Af de forskellige termiske dissociationsprocesser er nedbrydning af vand H 2 O, carbondioxid CO 2 , dehydrogenering af nogle carbonhydrider (homogene reaktioner), dissociation af carbonater , sulfider (heterogene reaktioner) af størst praktisk betydning . Deres flow er forbundet med mange varmetekniske , kemiske og metallurgiske processer , især med afbrænding af kalksten , produktion af cement og højovnsprocessen .

Noter

  1. ↑ Chemical encyclopedia, bind 2, 1990 , s. 83.
  2. ↑ TSB, 2. udgave, bind 42, 1956 , s. 306-307.
  3. ↑ Glinka N.L., 2003 , s. 215.
  4. ↑ Glinka N.L., 2003 , s. 268.

Litteratur