- 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... thì sản phẩm của phản ứng không phải là NH3 và axit tương ứng: VD:[r]
(1)Chuyên đề PHẢN ỨNG NHIỆT PHÂN A – LÍ THUYẾT I/ Khái niệm - Bản chất phản ứng: - Khái niệm: Phản ứng nhiệt phân là phản ứng phân huỷ các hợp chất hoá học tác dụng nhiệt độ - Bản chất: Phân cắt các liên kết kém bền phân tử hợp chất vô hay hữu nhiệt độ * Lưu ý: (1) Phản ứng nhiệt phân có thể thuộc phản ứng oxi hoá - khử không: VD: t 2KClO3 2KCl + 3O2 : Thuộc phản ứng oxi hoá - khử t 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 tác dụng dòng điện chiều II/ Các trường hợp nhiệt phân: 1/ Nhiệt phân hiđroxit: * NX: Các bazơ không tan bị phân huỷ t0 cao: t 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: t 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O + Với AgOH và Hg(OH)2 : Không tồn nhiệt độ thường Ag2O + H2O 2AgOH HgO + H2O Hg(OH)2 Ở nhiệt độ cao thì Ag2O và HgO tiếp tục bị phân huỷ: t 2Ag2O 4Ag + O2 t0 2HgO 2Hg + O2 2/ Nhiệt phân muối: a/ Nhiệt phân muối amoni (NH4+): * NX: - Tất các muối amoni kém bền nhiệt và bị phân huỷ nung nóng - Nguyên nhân: Do cấu trúc ion NH4+ không bền - Sản phẩm phản ứng nhiệt phân phụ thuộc vào chất anion gốc axit muối (có hay không có tính oxi hoá) * TH1: Nếu anion gốc axit muối không có tính oxi hoá (VD: X-; PO43-; CO32- ) PƯ: t (NH4)nA nNH3 + HnA : Không thuộc phản ứng oxi hoá khử VD: t NH4Cl (rắn) NH3 (k) + HCl (k) (2) * TH2: Nếu anion gốc axit muối có tính oxi hoá (VD: NO 3-; NO2- ; Cr2O42- ) thì sản phẩm phản ứng không phải là NH3 và axit tương ứng: VD: t NH4NO3 N2O + 2H2O (Nếu nung > 5000C có thể cho N2 và H2O) t NH4NO2 N2 + 2H2O t (NH4)2Cr2O4 Cr2O3 + N2 + 4H2O b/ Nhiệt phân muỗi nitrat (NO3-): * NX: - Tất các muối nitrat dễ bị nhiệt phân - Nguyên nhân: Do cấu trúc ion NO3- kém bền với nhiệt - Sản phẩm quá trình nhiệt phân phụ thuộc vào khả hoạt động kim loại có muối Có 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: t 2NaNO3 2NaNO2 + O2 t 2Cu(NO3)2 2CuO + 4NO2 + O2 t0 2AgNO3 2Ag + 2NO2 + O2 * Lưu ý: + Ba(NO3)2 thuộc TH2 + Tất các phản ứng nhiệt phân muỗi nitrat thuộc phản ứng oxi hoá - khử + Khi nhiệt phân NH4NO3 t NH4NO3 N2O + 2H2O + Khi nhiệt phân muối Fe(NO3)2 môi trường không có không khí: Có phản ứng: t 2Fe(NO3)2 2FeO + 4NO2 + O2 (1) t 4FeO + O2 2Fe2O3 (2) Nếu phản ứng hoàn toàn thì chất rắn bình sau phản ứng là Fe2O3 c/ Nhiệt phân muối hiđrocacbonat và muối cacbonat: * Nhiệt phân muối hiđrocacbonat (HCO3-) : * NX: Tất các muối hiđrocacbonat kém bền nhiệt và bị phân huỷ đun nóng t PƯ: 2M(HCO3)n M2(CO3)n + nCO2 + nH2O t VD: 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O * Nhiệt phân muối cacbonat (CO32-) : * NX: Các muối cacbonat không tan (trừ muối amoni) bị phân huỷ nhiệt t PƯ: M2(CO3)n M2On + CO2 t VD: CaCO3 CaO + CO2 * Lưu ý: (3) - Các phản ứng nhiệt phân muối cacbonat và hiđrocacbonat không thuộc phản ứng oxi hoá - khử - Phản ứng nhiệt phân muối FeCO3 không khí có pư: t FeCO3 FeO + CO2 t 4FeO + O2 2Fe2O3 d/ Nhiệt phân muối chứa oxi clo: * NX: Tất các muối chứa oxi clo kém bền với nhiệt, dễ bị phân huỷ nung nóng và phản ứng phân huỷ thuộc phản ứng oxi hoá - khử t VD1: 2NaClO 2NaCl + O2 (thuộc phản ứng oxi hoá nội phân tử) VD2: Phản ứng nhiệt phân muối KClO3 xảy theo hướng 400 C 4KClO3 KCl + 3KClO4 (1) (Phản ứng tự oxi hoá - khử) (2) (phản ứng oxi hoá nội phân tử) 2KClO3 xt600 C :MnO2 2KCl + 3O2 t VD3: 2CaOCl2 2CaCl2 + O2 e/ Nhiệt phân muối sunfat (SO42-): * NX: - Nhìn chung các muối sunfat khó bị phân huỷ nhiệt so với các muối khác - Nguyên nhân: Do liên kết ion SO42- bền: - Phản ứng: + Các muối sunfat các kim loại từ: Li đến Ba (Li; K; Ba; Ca; Na) khó bị nhiệt phân Ở nhiệt độ cao nó chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng) + Các muối sunfat các kim loại khác bị nhiệt phân nhiệt độ cao (>10000C) PƯ: t cao 2M2On + 2nSO2 + nO2 2M2(SO4)n (thuộc phản ứng oxi hoá nội phân tử) t cao 2MgO + 2SO2 + O2 VD: 2MgSO4 f/ Nhiệt phân muối sunfit (SO32-): * NX: Các muối sunfit kém bền nhiệt, dễ bị phân huỷ nung nóng: t PƯ: 4M2(SO3)n 3M2(SO4)n + M2Sn (thuộc phản ứng tự oxi hoá - khử) g/ Nhiệt phân muối photphat (PO43-): NX: Hầu các muối photphat bền với nhiệt và không bị nhiệt phân t0cao (4)