氢原子百科 
分解反应（decomposition reaction[1]），它是指由一种反应物生成两种或两种以上其它物质的反应，是化学中四大基本反应类型之一。分解反应的一般形式是A=B+C。[2][3]
分解反应是化合反应的逆反应，[3]分解反应必须要有一定的能量，如热能、光能或电能等。[4]其反应特点是反应物只能是一种化合物，而生成物是两种或两种以上的单质或化合物，可概括为“一变多”。[5][6]按照分解物分类分解反应包括氧化物的分解、含氧酸的分解、难溶性碱的分解、含氧酸盐的分解等。[2]
分解反应在工业和日常生活中都有着许多的应用。如工业上生产氧化钙或生石灰以及制备氧气和二氧化碳等，[7]日常生活中发酵粉（碳酸氢钠）受到加热时分解产生二氧化碳和碳酸钠等，[8]此外还有汽车中的安全气囊也是根据分解反应原理制成的。[9]
基本定义
分解反应是指由一种反应物生成两种或两种以上其它物质的反应。[2]分解反应没有特定的生成数目，有两种、三种的生成物，此外，还有生成四种及以上生成物的反应。[10]其通式可简记为。[3]
判别
分解反应是和化合反应相对立的一类化学反应。它的基本特点，是反应前只有一种物质，反应后则生成两种或多种物质。在判断是否为分解反应时，也应看反应物是不是仅有一种，而生成物有两种或多种。如就是分解反应。[7]
这个反应，虽然生成物多达四种，但反应物不是一种而是两种，因此它不是分解反应。[7]
产物分类
分解反应的产物可以全部是单质也可以全部是化合物或是产物中既有单质也有化合物。[11]
单质
分解反应中可以分解成两种单质的化合物有，如气态氢化物（碘化氢、硫化氢、氨气和甲烷等），卤化银（氯化银、溴化银等）以及电解（水、熔融的氯化钠、熔融的氯化镁、熔融的氧化铝等）。[10]
氧化汞受热分解
[12]
[13]
化合物
分解反应中可以分解成两种化合物的化合物有，如不稳定盐类（碳酸钙的高温分解、氯化铵受热分解和硫化铵的低温分解等），不稳定弱碱（氢氧化铝受热分解、氢氧化铁受热分解、氢氧化银见光分解、一水合氨的分解和氢氧化镁受热分解等），不稳定弱酸（碳酸、亚硫酸、硅酸和原硅酸等），含结晶水的盐类（胆矾受热脱水和十水碳酸钠的风化等）。[10]
碳酸氢钙受热分解
[2]
碳酸氢铵受热分解
[14]
单质和化合物
其它
分解反应中可以分解成三种产物的化合物有，如碳酸的酸式强碱盐（碳酸氢钠、碳酸氢钙），亚硫酸的酸式强碱盐（亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钡），铵盐（碳酸铵、碳酸氢铵、亚硫酸铵、亚硫酸氢铵和硝酸铵），高锰酸钾及硝酸盐（硝酸铜和硝酸银）；硝酸的分解；电解水溶液（电解饱和食盐水、电解硫酸铜溶液及电解硝酸银溶液等）；此外，还有一些单一反应物通过分解反应，其产物可以达到三种以上，如醋酸在高温时的分解反应，其终端产物有四种。[10]
碳酸氢钠受热分解
[15]
醋酸在高温时的分解
[10]
金属氧化物
金属氧化物分解时，其对应金属越活泼，形成的氧化物越稳定，越难分解；反之则易分解。受热能分解的只有不活泼金属形成的氧化物，如氧化汞、氧化银等；还有部分金属氧化物熔融状态时通电分解，如氧化铝。一般情况下分解生成金属单质和氧气，而高价的金属氧化物加热时分解为低价氧化物和氧气。[16]
氧化汞受热分解
[12]
二氧化锰受热分解
[16]
非金属氧化物
非金属的氧化物一般较难分解，但也有一些例外，如电解水。[13][17]
含氧酸的分解
含氧酸的稳定性与中心原子的性质有直接关系。中心原子的半径越小，含氧酸的稳定性越差，如氮、碳、氯等原子的半径较小，所以其对应的硝酸、碳酸、次氯酸等不稳定。由同种元素形成的不同价态的含氧酸，中心原子的化合价越高、分子越稳定，如、、、稳定性依次增强。此外，含氧酸的稳定性还和中心原子所连羟基的数量有关，羟基越多，分子越不稳定，如原硅酸在干燥的空气中脱水生成硅酸。[16]
中心原子化合价反应前后不变化
碳酸分解
[16]
中心原子化合价反应前后变化
次氯酸光照分解
[18]
分子型氢化物的分解
碱的分解
含氧酸盐的分解
含氧酸盐的热稳定性一般比无氧酸盐差。含氧酸盐的热稳定性顺序与对应的含氧酸相似，但比含氧酸稳定得多。此外，含氧酸盐的分解产物与对应含氧酸的分解产物有相似之处，如碳酸盐、硫酸盐分解时有酸酐生成，硝酸盐分解时，酸根中的中心原子变价。[16]
碳酸盐和硝酸盐都是较易分解的含氧酸盐，几乎所有的碳酸盐和硝酸盐固体受热时都能分解。碳酸盐分解产物为金属氧化物和二氧化碳，但各种碳酸盐的热稳定性存在着较大的差异。因碳酸根离子本身为正三角型，它对称性强，比较稳定，但碳酸盐中的金属阳离子对碳酸根有极化作用，引起碳酸根离子反极化而变型，使之受热时出现碳氧键断裂。因此，金属阳离子的极化能力越强，碳酸盐越不稳定。硝酸盐在常见金属活动顺序表中，从钾到钠的硝酸盐，分解产物是亚硝酸盐和氧气；从镁到铜的硝酸盐，分解产物是金属氧化物、二氧化氮和氧气；铜以后的硝酸盐，分解产物是金属单质、二氧化氮和氧气。[16]
固态铵盐的热稳定性差，是易分解的盐类，—般的铵盐受热时分解为氨气和相应的酸或酸式盐，如硫酸铵分解。如果生成的酸有氧化性，那么氨气会被氧化，如硝酸铵分解。[16]
此外，其他含氧酸盐的分解反应：氯元素、锰元素都是具有多种价态的变价元素。由它们表现高价态时所组成的含氧酸盐，在受热分解时，可转化为较低价态的化合物，同时放出氧气，如高锰酸钾受热分解。[14][17]
硫酸铵分解
[16]
硝酸铵分解
[16]
硝酸钾受热分解
[16]
无氧酸盐的分解
氯化钠分解
[19]
有机物的分解
影响因素
分解反应的温度、气态以及其他物质的存在都会影响通过分解反应所得产物的性质，如产物的晶体结构、粒子大小及表面积，有时加热速度也会影响到分解反应进行的机理。[21]
温度
分解反应中通常情况下吸热反应，随着温度的升高，分解反应的速率也会增加；这是因为温度升高分子运动速率加快，使得它们更容易发生碰撞，且活化分子数会增加，从而促进反应的进行；少数分解反应是放热，如硝酸铵受到撞击爆炸发生分解反应会放热，此时降低温度会促进放热反应的进行。[22][23][24]此外，部分反应物在不同温度下分解的产物也有所不同，如硝酸铵在低于300℃和高于300℃的两个不同反应温度下所分解的产物不同。[16]
硝酸铵在不同温度下的分解[16]
压力
光照
某些化合物的分子直接吸收太阳的光能发生原来分子结构的一系列反应，这种现象称为光解反应；这是因为一些化合物能够吸收光能，光量子提供能量使得化合物分解；[25]如，卤化银在受到光照时会分解成银和卤素。[26]
催化剂
电解
使电流通过电解池溶液（或熔盐）而发生氧化还原反应的过程叫作电解，电解过程是非自发过程，是借助于外电源使某些ΔrGm>0氧化还原反应得以进行的过程。[28]部分离子化合物的水溶液或在熔融状态下可以被电解发生分解反应，如三氧化二铝在熔融状态下可以被电解、[16]硫酸铜和硝酸银的水溶液等可以被电解。[10]
反应物浓度
在分解反应中通常情况下，反应物浓度越高越易分解，如硝酸。反应一开始，反应物浓度最大，初速率最大；随着反应的进行，反应物浓度减小，反应速率减慢。这是因为根据反应速率理论：活化分子数=总分子数×活化分子分数，温度不变，活化分子分数不变；反应物浓度增加，总分子数增加，则活化分子数增加，反应速率加快。[23][29]
化工与汽车行业
分解反应在工业中有着许多的用途。如用碳酸钙的热分解烧制石灰或制备二氧化碳，[7]以单水氢氧化锂为原料，在真空条件下直接加热制备氧化锂，[30]在冶金中，通过电解分解从金属氧化物和金属氯化物中提取金属，如电解熔融氯化钠制备金属钠。[31]此外，在汽车行业中汽车的安全气囊也是根据分解反应的原理制成的。当汽车撞击时，气囊中的雷管发生爆炸，引起一种由钠与氮组成的化合物快速分解，产生大量的氮气。[9]
食品行业
小苏打可应用于食品行业充当膨松剂，如蛋糕、油条等，其原理是在烘焙、油炸等加热过程中，小苏打能够产生二氧化碳气体，从而使松酥面团制品更加酥松。[8][32]此外，在无氧时，酵母菌能把葡萄糖分解成二氧化碳和酒精，可应用于酿酒、发面等，如在蒸馒头、制面包时加入一些酵母菌，可以分解面粉里的葡萄糖，产生二氧化碳使馒头、面包更加松软多孔。[33]
日常生活
在日常生活中一些常见的现象涉及到分解反应，如饮水壶内壁残留的锅垢，是因为饮用水中含有碳酸氢钙和碳酸氢镁等物质，在加热后会分解生成碳酸钙和碳酸镁沉淀物。[7]此外，人体在消化食物的过程中，碳水化合物、脂肪和蛋白质分解形成许多更简单的物质，也是类似于分解反应的原理。如碳水化合物会分解成单糖类（葡萄糖、乳糖与果糖），脂肪则会分解成为脂肪微粒，蛋白质则会分解成氨基酸小分子。[34]
材料的制备与分析
参考资料 38
- 分解反应 — 术语在线
- 参考 2
- 参考 3
- 11.5: Decomposition Reactions — LibreTexts
- 参考 5
- 参考 6
- 参考 7
- 参考 8
- 参考 9
- 参考 10
- 参考 11
- 参考 12
- 参考 13
- 参考 14
- 参考 15
- 参考 16
- 参考 17
- 参考 18
- 参考 19
- 参考 20
- 参考 21
- 参考 22
- 参考 23
- 参考 24
- 参考 25
- 参考 26
- 参考 27
- 参考 28
- 参考 29
- 参考 30
- 参考 31
- 参考 32
- 参考 33
- 参考 34
- 参考 35
- 参考 36
- 参考 37
- 参考 38