熱分解反応の７＋２パターン！入試で出る反応式を全て網羅！

こんにちは。

最近色々な参考書を読みあさっています。

やっぱり、もっといい表現がないか？
もっといい記事にならないか？

と日々研究しています。

このサイトだけで受験化学を完成させられる、そんなサイトにどんどん進化させていこうと思っています！

そして、色々な参考書を読んでいると、「これはもっとちゃんと書いておいた方がいいのにな〜」と思う事があるわけです。

また、

「もっといっぱいパターンあるのに、ちゃんと全部書けよ〜」って思ったりする事もしょっちゅうです。

そして、以外とあまり書かれていないのが、『熱分解』だったりするわけです。熱が絡んで化合物が別々に分解する名前のまんまの反応なわけですが、結構色々なパターンがあるのに、全部書いていない参考書、が多いです。

なので、熱分解と言えるもを、今日全て、書き出そうと思います。

これを読めば、

落ちこぼれ受験生のしょうご

熱分解は全部知ってる！

って友達に言って大丈夫です！

てなわけで、最後まで読んでくださいな！

パターン①水和物→無水塩＋水

水和物というのは、よく出るので、CuSO₄・5H₂Oなどがあります。

硫酸銅五水和物など水和物の計算問題の解法！○○に着目！

こちらの記事に硫酸銅五水和物などの、水和物の濃度計算方法が書かれています。

加熱される事で、弱い結合の水和水が切れてバラバラになります。これには２パターンあります。

そして、この水和物の熱分解は、普通に加熱によって起るものと、風解という現象があります。風解とは、水和物を放置していると、自然に水和水の一部が失われる現象です。

加熱のみ

塩化カルシウム六水和物などがあります。
CaCl₂・6H₂O→CaCl₂+6H₂O

風解した後に加熱するもの

まず風解します。
Na₂CO₃・10H₂O→Na₂CO₃・H₂O+9H₂O
結晶水を失って粉末になります。

そして、加熱します。
Na₂CO₃・H₂O→Na₂CO₃+H₂O

このようにして、風解したあとに、
加熱して熱分解するパターンがあります。

この反応以外にも、
CuSO₄・5H₂O→CuSO₄・3H₂O+2H₂O
の風解反応が起こり、

これを加熱する事で、

CuSO₄・3H₂O→CuSO₄・H₂O+2H₂O

となります。

さらに加熱する事で、
CuSO₄・H₂O→CuSO₄+H₂O
となります。

これが
１つ目のパターン水和物→無水塩＋水
です。

水酸化物→酸化物＋水

イオン化傾向Mg~Cu²⁺の水酸化物は加熱すると酸化物と水に変化します！

一般化するとこういう反応です。
2OH^–→(加熱)H₂O+O^2-

この反応は、イオン化傾向Mg~Cu²⁺の水酸化物におこります。
Cuよりイオン化傾向が小さい、HgやAgは、常温で水酸化物が酸化物と水に変わります。

この一般式に当てはめると簡単に
反応式が書けます。

ステップ①イオン反応式を思い浮かべます。
2OH^–→O^2-+H₂O
ステップ②金属イオンを当てはめます。
Cu(OH)₂→CuO+H₂O
ステップ③係数合わせ
アルミニウムなどだと係数合わせが必要になります。
2Al(OH)₃→Al₂O₃+3H₂O

パターン③酸化数の変化を伴う熱分解

NH₄NO₂→N₂+2H₂O
という反応があります。
亜硝酸アンモニウムから窒素が発生する
という窒素の生成反応です！

これは、NH₄⁺とNO₂^–
で考えます。

このそれぞれの酸化数は、
NH₄⁺は-3
NO₂^–は+3です。
これを酸化数直線で表すと、下のようになります。

この２つの酸化数がちょうど真ん中である０になるように熱分解します。

ちょうど0はNの分子であるN₂です。これは実験室的な窒素N₂の生成反応と表されます。

CaC₂O₄→CO+CO₂+CaO

シュウ酸カルシウムを加熱すると、一酸化炭素、二酸化炭素が発生し、生石灰が生成します。

これも実は酸化数直線が関わります

化合物→単体

2Ag₂O→4Ag+O₂

H⁺イオンの移動による分解反応

NH₄Cl→（加熱）NH₃+HCl

これは、NH₄⁺からCl^–へH⁺が移動していますよね。

その他にもソルベー法でも出てくる、
2NaHCO₃→（加熱）Na₂CO₃+CO₂+H₂O
もあります。
このように炭酸水素塩(HCO₃^–)は
2HCO₃^–→H₂O+CO₂+CO₃^–
という反応が起ります。
なので、カルシウムでも同じ反応が
書けます。
Ca(HCO₃)₂→H₂O+CO₂+CaCO₃
と言う風な反応式が書けます！