Le reazioni di decomposizione sono delle reazioni, quindi delle trasformazioni da una sostanza iniziale, detta
reagente, a una finale, detta prodotto, in cui da un solo reagente, vengono creati più prodotti. Questo è possibile
grazie a energia meccanica, elettrica, calore e radiazioni ionizzanti che spezzano i legami all’interno del
reagente, dividendolo in parti più piccole.
Spesso queste reazioni sono sfruttate nelle tecniche di analisi per ricostruire la composizione di composti
sconosciuti.
Il problema che si riscontra è che spesso queste reazioni sono molto lente, ci possono volere anche anni, quindi
vengono usati dei catalizzatori, delle sostanze di varia natura che si agganciano al reagente e diminuiscono
l’energia necessaria affinché la reazione avvenga, velocizzando notevolmente il processo. La caratteristica
principale dei catalizzatori è la loro capacità di non subire variazioni permanenti durante tali reazioni.
- Le reazioni di decomposizione possono assumere vari nomi:
- Biodegradazione:la biodegradazione è reazione di decomposizione che avviene naturalmente a opera di microrganismi, alghe e funghi.
La biodegradazione viene sfruttata per la lavorazione delle biomasse e la creazione di combustibili alternativi ed energia.
Si può parlare quindi di sostanze biodegradabili, nel caso possano subire la biodegradazione, e di non biodegradabili, quando non possono essere biodegradati in tempi brevi.
- Radiolisi:la radiolisi è una reazione di decomposizione che avviene quando la materia entra in contatto con radiazioni ionizzanti. Risulta dannosa in quanto rilascia radicali liberi, ovvero atomi e molecole instabili, nonché pericolosi.
- Termolisi e pirolisi:la termolisi è una reazione che avviene all’aumentare della temperatura e spesso produce CO2 (anidride carbonica). La termolisi usata in processi industriali.
La pirolisi è una reazione che avviene in assenza di ossigeno, per aumento della temperatura. Anche questa reazione è sfruttata nella lavorazione delle biomasse e nel riciclo di pneumatici per la produzione di energia e materiale riciclato.
- Solvolisi: le solvolisi sono reazioni composte da due fasi, la prima di decomposizione del reagente, la seconda di scambio con il catalizzatore.
Tali reazioni possono prendere il nome di idrolisi, che spesso avviene durante la digestione, alcolisi e amminolisi.
- Elettrolisi: l’elettrolisi è una reazione di decomposizione, dovuta al passaggio di corrente all’interno di una soluzione. Una soluzione è formata da un solvente e da un soluto, due sostanze miscibili tra loro.
L’elettrolisi è osservabile in una cella elettrolitica, dove la corrente scorrendo da un elettrodo all’altro, rompe i legami delle molecole e trascina una parte della molecola verso uno specifico elettrodo.
- Decomposizione del perossido di idrogeno: la decomposizione del perossido di idrogeno è una tipica reazione di decomposizione che avviene molto lentamente ma che con vari catalizzatori, come il lievito attivo o lo iodio può essere velocizzata.
Il perossido di idrogeno ha vari usi in base alla sua concentrazione, che vanno dal disinfettante al carburante per jet.
- Esperimento:
L’esperimento (Elephant Toothpaste) riguarda la reazione di decomposizione del perossido di idrogeno. Questa
sostanza ad alte concentrazione è pericolosa a contatto con la pelle quindi per sicurezza è meglio
indossare guanti e occhiali e avere la supervisione di un adulto.
Materiale occorrente:
- 50-100 ml di perossido di idrogeno sotto forma di acqua ossigenata o decolorante per capelli;
- contenitore;
- detersivo per piatti;
- lievito attivo;
- acqua tiepida;
- colorante alimentare (non obbligatorio).
Procedimento:
1. Per prima cosa si versi il perossido di idrogeno nel contenitore, insieme al detersivo per piatti e al colorante e
mescolare il tutto.
2. Separatamente si prepari un miscuglio di acqua tiepida e lievito che deve riposare per 5 minuti
circa.
3. Successivamente versare il miscuglio nel contenitore con il perossido di idrogeno.
Osservazioni
La reazione avviene quasi immediatamente e crea una grande quantità di schiuma, ma anche di ossigeno, quindi
quando si fa questo esperimento è meglio stare lontano da fonti di calore e scintille. Un’altra particolarità è che
tale reazione è esotermica, ovvero rilascia calore, quindi al tatto la schiuma risulta essere calda.
Blibliografia e sitografia:
Chemical Decomposition Reaction (thoughtco.com)
What Is a Decomposition Reaction? (thoughtco.com)
Biodegradation – an overview | ScienceDirect Topics
Pulse Radiolysis – an overview | ScienceDirect Topics
Thermolysis – an overview | ScienceDirect Topics
Pyrolysis | chemical reaction | Britannica
Solvolysis | chemistry | Britannica
electrolysis | Definition, Uses, & Facts | Britannica
What Is Chemistry Glossary Definition of Electrolysis? (thoughtco.com)
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