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Descomposición térmica

Procesos en la degradación térmica de la materia orgánica a presión atmosférica.

La descomposición térmica , o termólisis , es una descomposición química de una sustancia causada por el calor. La temperatura de descomposición de una sustancia es la temperatura a la que la sustancia se descompone químicamente. La reacción suele ser endotérmica , ya que se requiere calor para romper los enlaces químicos en el compuesto que se descompone. Si la descomposición es suficientemente exotérmica , se crea un ciclo de retroalimentación positiva que produce una fuga térmica y posiblemente una explosión u otra reacción química. La descomposición térmica es una reacción química en la que el calor es un reactivo. Dado que el calor es un reactivo, estas reacciones son endotérmicas, lo que significa que la reacción requiere energía térmica para romper los enlaces químicos en la molécula. [1]

Definición de temperatura de descomposición

Una sustancia simple (como el agua ) puede existir en equilibrio con sus productos de descomposición térmica, deteniendo efectivamente la descomposición. La fracción de equilibrio de las moléculas descompuestas aumenta con la temperatura. Dado que la descomposición térmica es un proceso cinético, la temperatura observada al comienzo en la mayoría de los casos será una función de las condiciones experimentales y la sensibilidad de la configuración experimental. Para una representación rigurosa del proceso, se recomienda el uso de modelos termocinéticos. [2]

Definición principal : La descomposición térmica es la descomposición de un compuesto en dos o más sustancias diferentes utilizando calor , y es una reacción endotérmica.

Ejemplos

CaCO3 CaO + CO2
La reacción se utiliza para fabricar cal viva , que es un producto importante a nivel industrial.
Otro ejemplo de descomposición térmica es 2Pb(NO 3 ) 2 → 2PbO + O 2 + 4NO 2 .

Descomposición de nitratos, nitritos y compuestos de amonio

Facilidad de descomposición

Cuando los metales están cerca del final de la serie de reactividad , sus compuestos generalmente se descomponen fácilmente a altas temperaturas. Esto se debe a que se forman enlaces más fuertes entre los átomos hacia la parte superior de la serie de reactividad, y los enlaces fuertes son difíciles de romper. Por ejemplo, el cobre está cerca del final de la serie de reactividad, y el sulfato de cobre (CuSO 4 ), comienza a descomponerse a aproximadamente 200 °C (473 K; 392 °F), aumentando rápidamente a temperaturas más altas a aproximadamente 560 °C (833 K; 1,040 °F). Por el contrario, el potasio está cerca del final de la serie de reactividad, y el sulfato de potasio (K 2 SO 4 ) no se descompone en su punto de fusión de aproximadamente 1,069 °C (1,342 K; 1,956 °F), ni siquiera en su punto de ebullición.

Aplicaciones prácticas

Muchos escenarios del mundo real se ven afectados por la degradación térmica. Una de las cosas afectadas son las huellas dactilares. Cuando alguien toca algo, quedan residuos de los dedos. Si los dedos están sudorosos o contienen más grasa, el residuo contiene muchos químicos. De Paoli y sus colegas llevaron a cabo un estudio para probar la degradación térmica en ciertos componentes encontrados en las huellas dactilares. Para la exposición al calor, las muestras de aminoácidos y urea comenzaron la degradación a 100 °C (373 K; 212 °F) y para el ácido láctico, el proceso de descomposición comenzó alrededor de los 50 °C (323 K; 122 °F). [4] Estos componentes son necesarios para realizar más pruebas, por lo que en la disciplina forense, la descomposición de las huellas dactilares es significativa.

Véase también

Referencias

  1. ^ "Descomposición térmica frente a combustión: descripción detallada y diferencias | Testbook.com". Testbook . Consultado el 28 de agosto de 2024 .
  2. ^ Koga, Nobuyoshi; Vyazovkin, Sergey; Burnham, Alan K.; Favergeon, Loic; Muravyev, Nikita V.; Pérez-Maqueda, Luis A.; Saggese, Chiara; Sánchez-Jiménez, Pedro E. (2023). "Recomendaciones del Comité de Cinética del ICTAC para el análisis de la cinética de descomposición térmica". Acta Termoquímica . 719 : 179384. doi : 10.1016/j.tca.2022.179384 . hdl : 10261/354012 . S2CID  253341877.
  3. ^ Baykara S (2004). "Producción de hidrógeno mediante descomposición solar térmica directa del agua, posibilidades de mejora de la eficiencia del proceso". Revista Internacional de Energía del Hidrógeno . 29 (14): 1451–1458. doi :10.1016/j.ijhydene.2004.02.014.
  4. ^ De Paoli G, Lewis SA, Schuette EL, Lewis LA, Connatser RM, Farkas T (julio de 2010). "Estudios de fotodegradación y degradación térmica de componentes selectos de huellas dactilares ecrinas". Journal of Forensic Sciences . 55 (4): 962–969. doi :10.1111/j.1556-4029.2010.01420.x. PMID  20487155. S2CID  37942037.