화학분해

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1. 개요
2. 반응식
- 2.1. 구체적인 예시
참조

1. 개요

화학 분해는 화합물이 더 작은 구성 성분으로 분해되는 화학 반응이다. 일반적인 반응식은 AB → A + B로 나타낼 수 있으며, 외부 에너지 투입 없이 자발적으로 일어나는 경우도 있고, 열, 방사선, 전기, 빛과 같은 에너지를 필요로 하는 경우도 있다. 대표적인 예시로는 물의 전기 분해, 과산화 수소의 분해, 탄산염의 분해, 금속 염소산염의 분해가 있다.

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테르밋은 알루미늄과 금속 산화물의 화학 반응을 이용하여 금속을 얻는 혼합물로, 고열 발생을 통해 용접, 제련, 소이탄 등에 활용되며, 나노 테르밋은 추진제나 폭약으로 연구된다.

화학분해
화학 분해 반응
정의	화학 물질이 두 개 이상의 더 간단한 물질로 분해되는 반응
반응 종류	열분해 전기 분해 광분해 가수 분해
특징
자발성	자발적이지 않음 (에너지 필요)
엔탈피 변화	일반적으로 흡열 반응 (ΔH > 0)
엔트로피 변화	일반적으로 엔트로피 증가 (ΔS > 0)
유형별 상세 설명
열분해	열에 의해 화합물이 분해되는 반응. 예를 들어 탄산칼슘(CaCO3)을 가열하면 산화칼슘(CaO)과 이산화탄소(CO2)로 분해됨.
전기 분해	전기 에너지를 사용하여 화합물을 분해하는 반응. 예를 들어 물(H2O)을 전기 분해하면 수소(H2)와 산소(O2)로 분해됨.
광분해	빛 에너지를 사용하여 화합물을 분해하는 반응. 예를 들어 염화 은(AgCl)은 빛에 노출되면 은(Ag)과 염소(Cl2)로 분해됨.
가수 분해	물과의 반응에 의해 화합물이 분해되는 반응. 예를 들어 아세트산 에틸(CH3COOC2H5)은 물과 반응하여 아세트산(CH3COOH)과 에탄올(C2H5OH)로 분해됨.
응용
화학 산업	다양한 화학 물질 생산에 사용
환경 과학	오염 물질 분해에 사용
재료 과학	새로운 재료 합성에 사용
예시
탄산칼슘 열분해	CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)
물 전기분해	2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)
염화 은 광분해	2AgCl(s) → 2Ag(s) + Cl2(g)
아세트산 에틸 가수분해	CH3COOC2H5(l) + H2O(l) → CH3COOH(l) + C2H5OH(l)

2. 반응식

화합물이 구성 성분으로 분해되는 화학 분해 반응의 일반적인 형태는 다음과 같다.

: AB → A + B

(AB는 반응물, A와 B는 반응 생성물)

일부 화학 분해는 열, 방사선, 전기, 빛과 같은 외부 에너지의 투입을 필요로 한다.

2. 1. 구체적인 예시

화학 분해의 구체적인 예시로는 전기 분해를 통한 물의 분해, 과산화 수소의 분해, 탄산염의 분해, 금속 염소산염의 분해 등이 있다. 이러한 예시들은 하위 섹션에서 자세히 다룬다.

2. 1. 1. 물의 전기 분해

화합물이 구성 성분으로 분해되는 반응에서 화학 분해의 일반적인 반응식은 다음과 같다.

: AB → A + B

AB는 반응을 시작하는 반응물을 나타내고, A와 B는 반응 생성물을 나타낸다.

예로는 전기 분해를 통해 물이 기체 수소와 산소로 분해되는 반응이 있다.

: 2 H₂O(액체) → 2 H₂(기체) + O₂(기체)

2. 1. 2. 과산화수소의 분해

이산화 망가니즈를 촉매로 사용한 과산화수소의 촉매 분해 실험. 농축된 과산화수소 용액은 물과 산소로 쉽게 분해될 수 있다.

자발적인 분해(외부 에너지원을 더하지 ''않고'' 일어나는 분해)의 한 예는 과산화 수소가 물과 산소로 천천히 분해되는 것이다.(오른쪽 비디오 참조)

: 2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂

이 반응은 분해 반응이 흡열 반응이라는 일반적인 특성과는 다른 예외적인 경우이다.

2. 1. 3. 탄산염의 분해

탄산염은 가열하면 분해된다. 주목할 만한 예외는 탄산(H₂CO₃)이다.^[4] 탄산은 탄산음료에서 "거품"으로 나타나며, 시간이 지나면서 자발적으로 이산화 탄소와 물로 분해된다. 반응식은 다음과 같다.

: H₂CO₃ → H₂O + CO₂

다른 탄산염은 가열하면 해당 금속 산화물과 이산화 탄소를 생성하며 분해된다.^[5] 다음 반응식에서 ''M''은 금속을 나타낸다.

: ''M''CO₃ → ''M''O + CO₂

탄산 칼슘의 분해 반응식은 다음과 같다.

: CaCO₃ → CaO + CO₂

2. 1. 4. 금속 염소산염의 분해

금속 염소산염도 가열하면 분해된다. 이러한 유형의 분해 반응에서 금속 염화물과 산소 기체가 생성물이다. 여기서 ''M''은 금속을 나타낸다.

: 2 ''M''ClO₃ → 2 ''M''Cl + 3 O₂

염소산염의 일반적인 분해는 염소산 칼륨의 반응으로, 산소가 생성물이다. 이것은 다음과 같이 쓸 수 있다.

: 2 KClO₃ → 2 KCl + 3 O₂^[5]

참조

_[1] 서적 chemical decomposition
_[2] 웹사이트 Chemical reactions in Everyday life https://prezi.com/1i[...] 2017-05-01
_[3] 웹사이트 Decomposition Reactions https://amrita.olabs[...]
_[4] 웹사이트 Decomposition of Carbonic Acid Culminating by Elizabeth Burke https://ibburke.word[...] 2011-03-27
_[5] 웹사이트 Synthesis and Decomposition Reactions https://Quizlet.com/[...]

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