Θερμική διάσπαση άλατος

Τα προϊόντα της θερμικής διάσπασης των αλάτων εξαρτιώνται κυρίως από τη φύση του ανιόντος και δευτερευόντως από τη φύση του κατιόντος.
Τα άλατα των αλκαλίων (Na, K, Rb, Cs) είναι ιδιαίτερα σταθερά και δε διασπώνται με θέρμανση.
Τα αλογονούχα (π.χ. NaCl) και θειούχα άλατα (π.χ. MgS) είναι επίσης πολύ σταθερά στη θέρμανση.
Σε ορισμένες περιπτώσεις παρατηρούνται διασπάσεις που αντιστοιχούν σε οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις ή σε αυτοξειδοαναγωγές όπως στην περίπτωση των χλωρικών και υποχλωριωδών αλάτων.

Θερμική διάσπαση ανθρακικών αλάτων

Ουδέτερα ανθρακικά άλατα

Τα ουδέτερα ανθρακικά άλατα διασπώνται προς οξείδιο του μετάλλου και διοξείδιο του άνθρακα :

CaCO₃ → CaO + CO₂ (στους 900°C)

ZnCO₃ → ZnO + CO₂

Εξαιρούνται τα άλατα των αλκαλίων δηλ. Na₂CO₃, K₂CO₃, Cs₂CO₃, Rb₂CO₃ που δε διασπώνται με θέρμανση.
Αν το οξείδιο που παράγεται είναι ασταθές, τότε αντί αυτού θα παράγεται μέταλλο και οξυγόνο :

Ag₂CO₃ → 2Ag + 1/2O₂ + CO₂

Όξινα ανθρακικά άλατα

Τα όξινα ανθρακικά άλατα διασπώνται αρχικά προς ουδέτερα :

Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ + CO₂ + H₂Ο (στους 100°C)

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + Na₂CO₃ + H₂O

Αν όμως συνεχιστεί η θέρμανση σε υψηλότερη θερμοκρασία, διασπάται και το ουδέτερο ανθρακικό άλας (εξαιρούνται τα Na₂CO₃, K₂CO₃). Η μετατροπή των όξινων αλάτων σε ουδέτερα μπορεί να γίνει τόσο σε διάλυμα όσο και στη στερεά κατάσταση.

Βασικά ανθρακικά άλατα

Τα βασικά ανθρακικά άλατα, που είναι συνδυασμοί ανθρακικού άλατος και υδροξειδίου του μετάλλου, διασπώνται σε οξείδιο του μετάλλου, νερό και διοξείδιο του άνθρακα :

Cu(OH)₂.CuCO₃ → 2CuO + H₂Ο + CO₂

και γενικά :

xCuCO₃.yCu(OH)₂ → (x+y)CuO + yH₂Ο + xCO₂

Θερμική διάσπαση αμμωνιακών αλάτων

Τα άλατα του αμμωνίου διασπώνται με δύο τρόπους ανάλογα με το ανιόν που περιέχουν :

• Αν το ανιόν του άλατος προέρχεται από πτητικό οξύ όπως στα NH₄Cl (προέρχεται από το HCl), NH₄Br (προέρχεται από το HBr), NH₄I (προέρχεται από το HI), (NH₄)₂S (προέρχεται από το H₂S), NH₄CN (προέρχεται από το HCN), (NH₄)₂CO₃ τότε : Αμμωνιακό άλας → ΝΗ₃ + οξύ.

NH₄Cl → NH₃ + HCl

(NH₄)₂CO₃ → 2NH₃ + CO₂ + H₂O

Ειδικά το θειικό αμμώνιο διασπάται δύσκολα στους 300°C προς αμμωνία και όξινο θειικό αμμώνιο (NH₄HSO₄) το οποίο σε ψηλότερη θερμοκρασία μετατρέπεται σε πυροθειικό αμμώνιο (NH₄)₂S₂O₇) :

2(NH₄)₂SO₄ → 2NH₃ + 2NH₄HSO₄

2NH₄HSO₄ →(NH₄)₂S₂O₇ + H₂O

• Αν το ανιόν του άλατος προέρχεται από οξειδωτικό οξύ όπως είναι τα NH₄NO₃ (προέρχεται από το HNO₃), NH₄NO₂ (προέρχεται από το HNO₂), (NH₄)₂Cr₂O₇ (προέρχεται από το H₂Cr₂O₇) κ.ά. τότε πραγματοποιείται αντίδραση οξειδοαναγωγής και δεν παράγεται αμμωνία :

NH₄NO₃ → N₂Ο + 2H₂O

NH₄NO₂ → N₂ + 2H₂O

(NH₄)₂Cr₂O₇ → N₂ + 4H₂Ο + Cr₂O₃

Η θερμική διάσπαση του κίτρινου στερεού χλωριολευκοχρυσικού αμμωνίου (NH₄)₂PtCl₆ χρησιμοποιείται για την παρασκευή λευκοχρύσου :

(NH₄)₂PtCl₆ → Pt + 2NH₃ + 2HCl + 2Cl₂

Θερμική διάσπαση όξινων θειωδών και θειικών αλάτων

Τα όξινα θειώδη άλατα διασπώνται θερμικά όπως και τα όξινα ανθρακικά:

2NaHSO₃ → Na₂SO₃ + H₂Ο + SO₂

Τα θειικά άλατα διασπώνται θερμικά προς οξείδιο του μετάλλου που περιέχουν και τριοξείδιο του θείου (SO₃), το οποίο είναι στερεό που εξαχνώνεται. Το οξείδιο θα περιέχει το μέταλλο με τον ίδιο αριθμό οξείδωσης που είχε στο άλας (εξαίρεση είναι ο θειικός σίδηρος (ΙΙ)). Αν το οξείδιο είναι ασταθές (π.χ. Ag₂O, HgO), τότε αντί γι' αυτό θα παράγεται μέταλλο και οξυγόνο. Τα θειικά άλατα των αλκαλίων, αλκαλικών γαιών και του μαγγανίου δεν διασπώνται:

Fe₂(SO₄)₃ → Fe₂O₃ + SO₃

2FeSO₄ → Fe₂O₃ + SO₂ + SO₃

HgSO₄ → Hg + 1/2 O₂ + SO₃

Θερμική διάσπαση νιτρικών αλάτων

Τα νιτρικά άλατα των μετάλλων υφίστανται θερμική διάσπαση παράγοντας οξυγόνο και άλλα προϊόντα, η φύση των οποίων εξαρτάται από το είδος του μετάλλου. Τα νιτρικά άλατα των αλκαλίων και των αλκαλικών γαιών διασπώνται προς νιτρώδη άλατα, ενώ τα νιτρικά άλατα των μετάλλων με μικρή δραστικότητα διασπώνται παράγοντας οξείδια των μετάλλων και διοξείδιο του αζώτου :

Pb(NO₃)₂ → PbO + 2NO₂ + 1/2 O₂

KNO₃ → KNO₂ + 1/2 O₂

NaNO₂ → NaNO₂ + 1/2 O₂

AgNO₃ → Ag + NO₂ + 1/2 O₂

Hg(NO₃)₂ → Hg + 2NO₂ + O₂

Θερμική διάσπαση υποχλωριωδών, χλωρικών και υπερχλωρικών αλάτων

Τα υποχλωριώδη άλατα είναι γενικά ασταθή και όταν θερμαίνονται μέσα σε διαλύματα αυτοξειδώνονται :

NaClO → NaClO₃ + 2NaCl

Τα χλωρικά άλατα των αλκαλίων όταν θερμαίνονται προσεκτικά χωρίς καταλύτη αυτοξειδώνονται :

4NaClO₃ → 3NaClO₄ + NaCl

Αν συνεχιστεί η θέρμανση, τότε το NaClO₄ διασπάται προς NaCl και Ο₂ :

NaClO₄ → NaCl + 2O₂

Η διάσπαση με θέρμανση του NaClO₃ μπορεί γίνει και σε χαμηλότερη θερμοκρασία με παρουσία όμως καταλύτη (MnO₂) :

NaClO₃ → NaCl + 3/2 O₂

Θερμική διάσπαση ένυδρων αλάτων

Τα περισσότερα ένυδρα άλατα, όταν θερμαίνονται χάνουν το κρυσταλλικό τους νερό είτε απευθείας είτε σταδιακά και μετατρέπονται σε άνυδρα.
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον έχει η θερμική διάσπαση της γύψου CaSO₄.2H₂Ο η οποία μετατρέπεται σε "πλαστική γύψο" στους 120°C - 170°C :

2[CaSO₄.2H₂O] → 2CaSO₄.H₂Ο + 3H₂O

Αν η θέρμανση συνεχιστεί πάνω από τους 200°C, η "πλαστική γύψος" αφυδατώνεται πλήρως δίνοντας "νεκρή γύψο" CaSO₄ :

2CaSO₄.H₂Ο → H₂Ο + 2CaSO₄

CuSO₄.5H₂Ο

Ο ένυδρος θειικός χαλκός CuSO₄.5H₂Ο είναι μπλε κρύσταλλοι. Όταν θερμαίνεται στους 110°C μετατρέπεται σε CuSO₄.H₂Ο :

CuSO₄.5H₂Ο → 4H₂Ο + CuSO₄.H₂O

Αν η θέρμανση συνεχιστεί, τότε στους 200°C - 300°C μετατρέπεται σε άνυδρο CuSO₄ που είναι λευκή σκόνη.

CuSO_4.H₂Ο → H₂Ο + CuSO₄

Πηγές

1. Μπαζάκης Ι. Α. "Γενική Χημεία", Αθήνα.
2. Μανουσάκης Γ.Ε. "Γενική και Ανόργανη Χημεία", Τόμοι 1ος και 2ος, Θεσσαλονίκη 1981.
3. Μανωλκίδης Κ., Μπέζας Κ. "Χημικές Αντιδράσεις", Αθήνα 1976.
4. Δημητριάδης Θ. Γ. "Test Οξειδοαναγωγής", Αθήνα 1989.
5. Τοσσίδης Ι. "Χημεία Ενώσεων Συναρμογής", Θεσσαλονίκη 1986.
6. Μάτης Κ. Α., Γιαννακουδάκης Δ. Α. "Φυσικές Διεργασίες στη Χημική Τεχνολογία", Θεσσαλονίκη 1987.
7. Βασιλικιώτης Γ. Σ. "Ποιοτική Ανάλυση", Θεσσαλονίκη 1980.
8. Σπάθης Π. "Μεταλλουργία & Τεχνολογία Μετάλλων", Θεσσαλονίκη 1988
9. Μανωλκίδης Κ., Μπέζας Κ. "Στοιχεία Ανόργανης Χημείας", Έκδοση 14η, Αθήνα 1984.

Δείτε επίσης

• Άλας
• Αντίδραση σύνθεσης
• Αντίδραση αποσύνθεσης