ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ Ή ΑΡΙΘΜΟΣ ΟΞΕΙΔΩΣΗΣ

Οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις σύνθεσης και διάσπασης

 
Πολλές από τις οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις ανήκουν σε δύο άλλες ευρύτερες κατηγορίες χημικών αντιδράσεων: τις αντιδράσεις σύνθεσης ή τις αντιδράσεις αποσύνθεσης και διάσπασης.

Οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις σύνθεσης 

Ο σχηματισμός του χλωριούχου νατρίου* από τα συστατικά του στοιχεία, το νάτριο και το χλώριο, αποτελεί χαρακτηριστικό παράδειγμα οξειδοαναγωγικής αντίδρασης σύνθεσης:

2Na(s) + Cl2(g)    2NaCl(s)

 

*source: //cwx.prenhall.com/petrucci/ medialib/media_portfolio/text_images/021_SODIUMCHLOR.MOV

Γενικά, στις αντιδράσεις σύνθεσης, δύο (ή μερικές φορές τρία) αντιδρώντα ενώνονται έτσι, ώστε να σχηματίσουν ένα και μόνο προϊόν κατά το γενικό σχήμα:

Αντιδρών(1) + Αντιδρών(2)    Προϊόν

Στην περίπτωση αυτή, τα αντιδρώντα μπορεί να είναι:

Αρκετές από τις αντιδράσεις αυτές παρουσιάζουν ιδιαίτερο βιομηχανικό ενδιαφέρον, όπως για παράδειγμα η σύνθεση της αμμωνίας από τα συστατικά της στοιχεία, το άζωτο και το υδρογόνο:

Ν2(g) + 3Η2(g)    2ΝΗ3(g) 

Στη βιομηχανία, η σύνθεση της αμμωνίας πραγματοποιείται με τη μέθοδο Haber - Bosch, σε θερμοκρασία από 400 μέχρι 500 οC, πίεση 300 bar, παρουσία σιδήρου ως καταλύτη. Η αντίδραση είναι ιδιαίτερα σημαντική, επειδή η αμμωνία αποτελεί την πρώτη ύλη για την παρασκευή πολλών αζωτούχων χημικών προϊόντων, όπως τα αζωτούχα λιπάσματα και το νιτρικό οξύ. Εκτιμάται ότι η παγκόσμια παραγωγή αμμωνίας αγγίζει τους 150 εκατομμύρια τόνους ετησίως.

Οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις αποσύνθεσης και διάσπασης

Πειραματικά δεδομένα

1. Με θέρμανση παρουσία πυρολουσίτη, το
    χλωρικό κάλιο διασπάται σε χλωριούχο
    κάλιο και οξυγόνο, δηλαδή σε πιο απλές     ουσίες:

2KClO3(s)   2KCl(s) + 3O2(g) 

2. Το οξείδιο του υδραργύρου (ΙΙ) με     θέρμανση αποσυντίθεται στα συστατικά     του στοιχεία, τον υδράργυρο και το     οξυγόνο:

2HgO(s)    2Hg(s) + O2(g)

Γενικά, στις αντιδράσεις αποσύνθεσης και διάσπασης μια χημική ένωση διασπάται σε απλούστερες ουσίες, που μπορεί να είναι (αντιδράσεις αποσύνθεσης) ή όχι (αντιδράσεις διάσπασης) τα συστατικά της στοιχεία σύμφωνα με το γενικό σχήμα:

Αντιδρών   Προϊόν(1) + Προϊόν(2) +...

Στις αντιδράσεις αυτές έχουμε διάσπαση χημικών δεσμών και γι’ αυτό γίνονται πάντοτε μόνο με απορρόφηση ενέργειας. Η ενέργεια που απαιτείται μπορεί να δοθεί με τη μορφή: α) θερμότητας (θερμική αποσύνθεση ή διάσπαση), β) ηλεκτρισμού (ηλεκτρόλυση) ή γ) φωτός (φωτόλυση).