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Cuando hablamos de descomposición en química, a menudo nos referimos a la reacción de descomposición. En este artículo aprenderemos qué es esta reacción, cuáles son sus tipos y veremos algunos ejemplos.
Fig. 1: Cuando llega el otoño, los árboles se convierten en un despliegue multicolor de rojos, amarillos y naranjas.
- El artículo trata sobre las reacciones de descomposición.
- Primero definiremos qué es una reacción de descomposición y veremos su fórmula básica.
- A continuación, conoceremos y veremos algunos ejemplos de los distintos tipos de reacción de descomposición: inducida por el calor, inducida por la electricidad e inducida por la luz.
- A continuación, compararemos las reacciones de descomposición con un tipo similar de reacción llamada reacción de desintegración radiactiva.
- Por último, resumiremos las características de una reacción de descomposición.
Definición de reacción de descomposición
Una reacción de descomposición es una reacción en la que un compuesto se descompone en dos o más sustancias más simples.
Estas "sustancias más simples" pueden ser compuestos o elementos. Se consideran más simples porque tienen menos átomos en su interior (ej: un compuesto con 4 elementos se descompone en dos compuestos con 2 elementos).
Las reacciones de descomposición suelen requerir un aporte de energía, como el calor, para llevarse a cabo.
Fórmula de una reacción de descomposición
La fórmula básica de una reacción de descomposición es
$$AB \rightarrow A + B$$
Aunque la reacción parece que el compuesto se está descomponiendo en sus elementos, en realidad sólo se está descomponiendo en cosas más simples,
Por ejemplo, veamos la descomposición del carbonato cálcico:
$$CaCO_{3\,(s)} \Nen flecha recta CaO_{(s)} + CO_{2\,(g)}$$
Aquí vemos que los productos no son sólo Ca y CO3, que es lo que podrías suponer a partir de la fórmula general.
Lo principal que hay que recordar de esta fórmula es que una especie se descompone en dos cosas más simples (y estables).
Tipos de reacciones de descomposición
Como he mencionado antes, estas reacciones suelen requerir alguna adición de energía para proceder. Por ello, podemos dividir las reacciones de descomposición en tres tipos:
- Termólisis:
- Descomposición inducida por calor.
- Electrólisis:
- Descomposición inducida por la electricidad.
- Fotólisis:
- Descomposición inducida por la luz.
Básicamente, podemos clasificar estas reacciones en función del tipo de energía que provoca la división/descomposición del compuesto.
Ejemplos de reacciones de descomposición
Ahora que conocemos los distintos tipos, veamos algunos ejemplos:
En primer lugar, tenemos la descomposición del clorato potásico, que es una reacción termolítica :
$$2KClO_{3\,(g)} \xrightarrow {calor} 2KClO_{(s)} + 2O_{2\,(g)}$$
Como ocurrirá también en los siguientes ejemplos, esta energía se añade, por lo que la reacción puede superar la Energía de Activación.
La Energía de Activación es la energía necesaria para que se produzca una reacción. Todas las reacciones tienen ese requisito.
Añadir calor da a la reacción el "empujón" que necesita para superar esa barrera energética y proceder.Además, el estado del compuesto en descomposición no siempre es el mismo que el de los productos obtenidos a partir de él. Como puedes ver en la reacción anterior, aunque el clorato potásico es un gas, produjo un hipoclorito potásico sólido (KClO). Cuando un compuesto se descompone, siempre producirá la forma más estable de sus componentes.
A continuación tenemos la reacción de descomposición electrolítica , con la descomposición del agua:
$$2H_2O_(l)} \xrightarrow {elec} 2H_{2\,(g)} + O_{2\,(g)}$$
El funcionamiento de la electrólisis consiste en hacer pasar una corriente a través del agua, lo que ayuda a descomponerla.
A continuación se muestra cómo podría ser este proceso:
Fig.2: Electrólisis del agua
La batería está conectada al cable, que envía una corriente eléctrica a través del agua. Los tubos invertidos están ahí para recoger el hidrógeno y el oxígeno gaseosos que se forman al descomponerse el agua.
El último tipo de reacción de descomposición es una reacción de fotólisis, que se muestra a continuación mediante la descomposición del cloruro de plata (AgCl):
$$2AgCl_(s)} \xrightarrow {light} 2Ag_{(s)} + Cl_{2\,(g)}$$
Esta reacción puede producirse cuando el cloruro de plata se expone a la luz solar. La luz solar proporciona al AgCl la energía que necesita para descomponerse.
La luz se escribe a veces como hv en una reacción. Hv representa la energía de un fotón (partícula de luz), donde h es la constante de Plank y v es la frecuencia de la luz.
Cuando se produce esta reacción, se produce un cambio de color. El AgCl es blanco, pero la plata (Ag) es gris, por lo que el cambio de color es un buen indicador de si se ha producido la reacción.
La fotólisis del agua en las plantas
La fotólisis también desempeña un papel clave en la fotosíntesis. La clorofila de las células vegetales absorbe la luz. Esta luz se utiliza para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno.
El oxígeno se libera al aire como subproducto. Respiramos este oxígeno, ¡por eso son tan importantes las plantas!
El hidrógeno se utiliza para otros pasos del proceso de fotosíntesis, de modo que la planta puede producir alimentos para sí misma.
Descomposición frente a descomposición
Es importante no confundir la descomposición con un proceso similar llamado desintegración nuclear o radiactiva.
La desintegraciónradiactiva es un proceso en el que un núcleo atómico inestable emite radiación y se transforma en el núcleo de otro u otros elementos.
Características de la reacción de descomposición
Para resumir, vamos a desglosar las distintas características de las reacciones de descomposición:
- Un compuesto se descompone en dos o más especies más simples
- Estas reacciones suelen requerir energía, como
- calor
- electricidad
- luz
- Los productos están en su forma más estable, es decir:
- Pueden ser un estado diferente de la materia
- No siempre son sólo los elementos o iones que los componen
Reacciones de descomposición - Puntos clave
- Una reacción de descomposición es una reacción en la que un compuesto se descompone en dos o más sustancias más simples.
- La fórmula básica de una reacción de descomposición es
$$AB \rightarrow A + B$$
Hay tres tipos de reacción de descomposición:
- Termólisis
- Descomposición inducida por calor
- Electrólisis
- Descomposición inducida por la electricidad
- Fotólisis
- Descomposición inducida por la luz
- Termólisis
- La descomposición es independiente de la desintegración radiactiva
- La descomposiciónradiactiva es un proceso en el que un núcleo atómico inestable emite radiación y se transforma en el núcleo de otro u otros elementos.
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