11.5: Reacciones de descomposición

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¿Cómo funciona una reacción de descomposición?

Antoine Lavoisier es ampliamente conocido como el “padre de la química moderna”. Fue uno de los primeros en estudiar en detalle las reacciones químicas. Lavoisier reaccionó mercurio con oxígeno para formar óxido mercúrico como parte de sus estudios sobre la composición de la atmósfera. Posteriormente pudo demostrar que la descomposición del óxido mercúrico producía mercurio y oxígeno. El diagrama anterior muestra el aparato utilizado por Lavoisier para estudiar la formación y descomposición del óxido mercúrico.

Reacciones de descomposición

Una reacción de descomposición es una reacción en la que un compuesto se descompone en dos o más sustancias más simples. La forma general de una reacción de descomposición es:

\[\ce{AB} \rightarrow \ce{A} + \ce{B}\nonumber \]

La mayoría de las reacciones de descomposición requieren una entrada de energía en forma de calor, luz o electricidad.

Los compuestos binarios son compuestos compuestos por solo dos elementos. El tipo más simple de reacción de descomposición es cuando un compuesto binario se descompone en sus elementos. El óxido de mercurio (II), un sólido rojo, se descompone cuando se calienta para producir mercurio y oxígeno gaseoso.

\[2 \ce{HgO} \left( s \right) \rightarrow 2 \ce{Hg} \left( l \right) + \ce{O_2} \left( g \right)\nonumber \]

Mercurio en forma sólida roja dentro de una botella. — Figura\(\PageIndex{2}\): *El óxido de mercurio (II) es un sólido rojo. Cuando se calienta, se descompone en metal mercurio y gas oxígeno.* (Crédito: Ben Mills (Usuario:Benjah-BMM27/Wikimedia Commons); Fuente: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mercury%2528II%2529-oxide.jpg(opens en nueva ventana); Licencia: Dominio público)

También se considera que una reacción es una reacción de descomposición incluso cuando uno o más de los productos siguen siendo compuestos. Un carbonato metálico se descompone en un gas de óxido metálico y dióxido de carbono. Por ejemplo, el carbonato de calcio se descompone en óxido de calcio y dióxido de carbono:

\[\ce{CaCO_3} \left( s \right) \rightarrow \ce{CaO} \left( s \right) + \ce{CO_2} \left( g \right)\nonumber \]

Los hidróxidos metálicos se descomponen al calentarse para producir óxidos metálicos y agua. El hidróxido de sodio se descompone para producir óxido de sodio y agua:

\[2 \ce{NaOH} \left( s \right) \rightarrow \ce{Na_2O} \left( s \right) + \ce{H_2O} \left( g \right)\nonumber \]

Algunos ácidos inestables se descomponen para producir óxidos no metálicos y agua. El ácido carbónico se descompone fácilmente a temperatura ambiente en dióxido de carbono y agua:

\[\ce{H_2CO_3} \left( aq \right) \rightarrow \ce{CO_2} \left( g \right) + \ce{H_2O} \left( l \right)\nonumber \]

Ejercicio\(\PageIndex{1}\)

¿Se puede construir una reacción química equilibrada para la descomposición del clorato de potasio (KClO ₃)?

Responder: 2KClO ₃ → 2KCl + 3O ₂

Ejemplo\(\PageIndex{1}\): Decomposition Reactions

Cuando una corriente eléctrica pasa a través del agua pura, se descompone en sus elementos. Escribir una ecuación equilibrada para la descomposición del agua.

Solución

Paso 1: Planear el problema.

El agua es un compuesto binario compuesto por hidrógeno y oxígeno. Los gases de hidrógeno y oxígeno producidos en la reacción son moléculas diatómicas.

Paso 2: Resolver.

La ecuación del esqueleto (desequilibrado):

\[\ce{H_2O} \left( l \right) \overset{\text{elec}}{\rightarrow} \ce{H_2} \left( g \right) + \ce{O_2} \left( g \right)\nonumber \]

Anote la abreviatura\(\text{elec}\) "" encima de la flecha para indicar el paso de una corriente eléctrica para iniciar la reacción. Equilibrar la ecuación.

\[2 \ce{H_2O} \left( l \right) \overset{\text{elec}}{\rightarrow} 2 \ce{H_2} \left( g \right) + \ce{O_2} \left( g \right)\nonumber \]

Paso 3: Piensa en tu resultado.

Los productos son elementos y la ecuación es equilibrada.

Simulaciones

¿Cómo explota una bolsa de aire en el momento justo en caso de accidente automovilístico? Conoce más en esta simulación:

Cómo se infla y se airbag una reacción química

Resumen

Se da una definición de reacción de descomposición y reacciones de ejemplo.

Revisar

¿Qué es una reacción de descomposición?
¿Qué se necesita generalmente para que tenga lugar una reacción de descomposición?
¿Los elementos son siempre producto de una reacción de descomposición?