Chuyen de nhiet phan

Chuyên đề PHẢN ỨNG NHIỆT PHÂN

A – LÍ THUYẾT
I/ Khái niệm - Bản chất của phản ứng:
- Khái niệm: Phản ứng nhiệt phân là phản ứng phân huỷ các hợp chất hoá học dưới tác dụng của nhiệt độ.
- Bản chất: Phân cắt các liên kết kém bền trong phân tử hợp chất vô cơ hay hữu cơ bởi nhiệt độ.
* Lưu ý:
(1) Phản ứng nhiệt phân có thể thuộc phản ứng oxi hoá - khử hoặc không:
VD: 2KClO3
2KCl + 3O2 : Thuộc phản ứng oxi hoá - khử.
CaCO3
CaO + CO2 : Không thuộc phản ứng oxi hoá - khử.
(2) Phản ứng điện phân nóng chẩy không thuộc phản ứng nhiệt phân vì nó phân huỷ dưới tác dụng của dòng điện một chiều.
II/ Các trường hợp nhiệt phân:
1/ Nhiệt phân hiđroxit:
* NX: Các bazơ không tan đều bị phân huỷ ở t0 cao:
PƯ: 2M(OH)n
M2On + nH2O. (Với M khác Li; Na; K; Ca; Ba)
* Lưu ý:
+ Phản ứng nhiệt phân Fe(OH)2 có mặt không khí:
4Fe(OH)2 + O2
2Fe2O3 + 4H2O
+ Với AgOH và Hg(OH)2 : Không tồn tại ở nhiệt độ thường.
2AgOH
Ag2O + H2O
Hg(OH)2
HgO + H2O
Ở nhiệt độ cao thì Ag2O và HgO tiếp tục bị phân huỷ:
2Ag2O
4Ag + O2
2HgO
2Hg + O2
2/ Nhiệt phân muối:
a/ Nhiệt phân muối amoni (NH4+):
* NX:
- Tất cả các muối amoni đều kém bền nhiệt và bị phân huỷ khi nung nóng.
- Nguyên nhân: Do cấu trúc của ion NH4+ không bền.
- Sản phẩm của phản ứng nhiệt phân phụ thuộc vào bản chất của anion gốc axit trong muối (có hay không có tính oxi hoá).
* TH1: Nếu anion gốc axit trong muối không có tính oxi hoá (VD: X-; PO43-; CO32-...)
PƯ: (NH4)nA
nNH3 + HnA : Không thuộc phản ứng oxi hoá khử.
VD: NH4Cl (rắn)
NH3 (k) + HCl (k)
* TH2: Nếu anion gốc axit trong muối có tính oxi hoá (VD: NO3-; NO2- ; Cr2O42-...) thì sản phẩm của phản ứng không phải là NH3 và axit tương ứng:
VD: NH4NO3
N2O + 2H2O (Nếu nung ở > 5000C có thể cho N2 và H2O)
NH4NO2
N2 + 2H2O
(NH4)2Cr2O4
Cr2O3 + N2 + 4H2O
b/ Nhiệt phân muỗi nitrat (NO3-):
* NX:
- Tất cả các muối nitrat đều dễ bị nhiệt phân.
- Nguyên nhân: Do cấu trúc của ion NO3- kém bền với nhiệt.
- Sản phẩm của quá trình nhiệt phân phụ thuộc vào khả năng hoạt động của kim loại có trong muối.
Có 3 trường hợp:
TH1: TH2 TH3
K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Co Ni Sn Pb H2 Cu Hg Ag Pt Au
Muối nitrit + O2 Oxi + NO2 + O2 Kim loại + NO2 + O2
VD: 2NaNO3
2NaNO2 + O2
2Cu(NO3)2
2CuO + 4NO2 + O2
2AgNO3
2Ag + 2NO2 + O2
* Lưu ý:
+ Ba(NO3)2 thuộc TH2
+ Tất cả các phản ứng nhiệt phân muỗi nitrat đều thuộc phản ứng oxi hoá - khử.
+ Khi nhiệt phân NH4NO3
NH4NO3
N2O + 2H2O
+ Khi nhiệt phân muối Fe(NO3)2 trong môi trường không có không khí: Có phản ứng:
2Fe(NO3)2
2FeO + 4NO2 + O2 (1)
4FeO + O2
2Fe2O3 (2)
Nếu phản ứng hoàn toàn thì chất rắn trong bình sau phản ứng là Fe2O3.
c/ Nhiệt phân muối hiđrocacbonat và muối cacbonat:
* Nhiệt phân muối hiđrocacbonat (HCO3-) :
* NX: Tất cả các muối hiđrocacbonat đều kém bền nhiệt và bị phân huỷ khi đun nóng.
PƯ: 2M(HCO3)n
M2(CO3)n + nCO2 + nH2O
VD: 2NaHCO3
Na2CO3 + CO2 + H2O
* Nhiệt phân muối cacbonat (CO32-) :
* NX: Các muối cacbonat không tan (trừ muối amoni) đều bị phân huỷ bởi nhiệt.
PƯ: M2(CO3)n
M2On + CO2
VD: CaCO3
CaO + CO2
* Lưu ý:
- Các phản ứng nhiệt phân muối cacbonat và hiđrocacbonat đều không thuộc phản ứng oxi hoá - khử.
- Phản ứng nhiệt phân muối FeCO3 trong không khí có pư:
FeCO3
FeO + CO2
4FeO + O2
2Fe2O3
d/