Терми́ческая диссоциа́ция — химическая реакция обратимого разложения вещества , вызываемая его нагревом . При этом из одного вещества образуется одно или несколько более простых химических соединений , например:

N ₂ O ₄ ${\displaystyle \rightleftharpoons }$ 2NO ₂ ,

2NO ${\displaystyle \rightleftharpoons }$ N ₂ + O ₂ + 181 кДж/моль,

2HI ${\displaystyle \rightleftharpoons }$ H ₂ + I ₂ ,

Cl ₂ ${\displaystyle \rightleftharpoons }$ 2Cl,

2Н ₂ О ${\displaystyle \rightleftharpoons }$ 2Н ₂ + О ₂ ,

CaCO ₃ ${\displaystyle \rightleftharpoons }$ CaO + СО ₂ .

В плазме термическая диссоциация нейтральных частиц приводит к образованию положительных ионов и свободных электронов .

Многие процессы термической диссоциации представляют собой реакции внутримолекулярного окисления-восстановления . Обратимость термической диссоциации отличает её от термического разложения ( термолиза ).

Термическую диссоциацию описывают законом действующих масс и характеризуют или константой равновесия , или степенью диссоциации (отношением числа распавшихся молекул к общему числу молекул). В большинстве случаев термическая диссоциация сопровождается поглощением энергии , поэтому в соответствии с принципом Ле Шателье — Брауна нагрев увеличивает степень диссоциации и смещает равновесие в направлении продуктов разложения. В тех реакциях термической диссоциации, в которых теплота выделяется (вторая из приведённых выше реакций), повышение температуры уменьшает степень диссоциации и смещает равновесие в сторону исходного вещества.

Увеличение давления препятствует термической диссоциации тем сильнее, чем больше число молей газообразных продуктов реакции; для реакций без изменения числа молей газообразных веществ (третья из приведённых выше реакций) степень диссоциации от давления не зависит.

Если твёрдые вещества не образуют твёрдых растворов и не находятся в высокодисперсном состоянии , то давление термической диссоциации однозначно определяется температурой. Для твёрдых веществ важна температура, при которой давление диссоциации становится равным внешнему (в частности, атмосферному ) давлению. По достижении этой температуры процесс разложения ускоряется.

Из различных процессов термической диссоциации наибольшее практическое значение имеют разложение воды H ₂ O, углекислого газа CO ₂ , дегидрирование некоторых углеводородов (гомогенные реакции), диссоциация карбонатов , сульфидов (гетерогенные реакции). Их протекание связано со многими теплотехническими , химическими и металлургическими процессами , в частности с обжигом известняка , производством цементов и доменным процессом .

Примечания

Литература

• Большая Советская Энциклопедия / Гл. ред. Б. А. Введенский . — 2-е изд. — М. : Сов. энциклопедия, 1956. — Т. 42: Татары — Топрик. — 668 с.
• Глинка Н. Л. . Общая химия. — 30-е изд. — М. : Интеграл-Пресс, 2003. — 728 с. — ISBN 5-89602-017-1 .
• Химическая энциклопедия / Гл. ред. И. Л. Кнунянц . — М. : Большая Российская энциклопедия, 1990. — Т. 2: Даффа реакция — Меди сульфат. — 672 с. — ISBN 5-85270-035-5 .