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Descomposición térmica

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

La descomposición térmica (o termólisis ) es una descomposición química 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 está descomponiendo. Si la descomposición es suficientemente exotérmica , se crea un circuito de retroalimentación positiva que produce una fuga térmica y posiblemente una explosión u otra reacción química.

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 de su inicio en la mayoría de los casos será función de las condiciones experimentales y la sensibilidad de la configuración experimental. Para una representación rigurosa del proceso, se recomienda el uso de modelado termocinético. [1]

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

Ejemplos

CaCO 3 → CaO + CO 2
La reacción se utiliza para producir cal viva , que es un producto de importancia 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 se encuentran 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 hasta aproximadamente 560 °C (833 °F). K; 1.040 °F). En contraste, el potasio está cerca de la parte superior de la serie de reactividad, y el sulfato de potasio (K 2 SO 4 ) no se descompone en su punto de fusión de aproximadamente 1069 °C (1342 K; 1956 °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 realizaron un estudio para probar la degradación térmica de ciertos componentes encontrados en las huellas dactilares. Para la exposición al calor, las muestras de aminoácidos y urea comenzaron a degradarse a 100 °C (373 K; 212 °F) y para el ácido láctico, el proceso de descomposición comenzó alrededor de 50 °C (323 K; 122 °F). [3] Estos componentes son necesarios para pruebas adicionales, por lo que en la disciplina forense, la descomposición de las huellas dactilares es importante.

Ver también

Referencias

  1. ^ 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 . S2CID  253341877.
  2. ^ Baykara S (2004). "Producción de hidrógeno por descomposición térmica solar 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.
  3. ^ De Paoli G, Lewis SA, Schuette EL, Lewis LA, Connatser RM, Farkas T (julio de 2010). "Estudios de fotodegradación y térmica de componentes seleccionados de huellas dactilares ecrinas". Revista de Ciencias Forenses . 55 (4): 962–969. doi :10.1111/j.1556-4029.2010.01420.x. PMID  20487155. S2CID  37942037.