Reaksi penguraian adalah jenis reaksi kimia di mana senyawa dipecah menjadi komponen yang lebih sederhana. Ini adalah kebalikan dari sintesis kimia, di mana unsur-unsur atau senyawa yang relatif sederhana bergabung untuk menghasilkan yang lebih kompleks. Karena reaksi dekomposisi melibatkan pemutusan ikatan kimia, maka diperlukan penambahan energi; ini mungkin berasal dari panas, arus listrik atau sumber lain. Terkadang, katalis akan mempercepat reaksi atau membiarkannya berlangsung pada suhu yang lebih rendah. Reaksi ini digunakan secara industri dalam produksi beberapa elemen — terutama logam reaktif — dan di laboratorium untuk analisis sampel.
Dekomposisi oleh Panas
Panas biasanya digunakan untuk menghasilkan reaksi dekomposisi. Ketika suatu senyawa memanas, atom-atomnya bergerak lebih kuat, dan gerakan ini dapat memutuskan ikatan kimia. Misalnya, jika kalsium karbonat (CaCO3) dipanaskan dengan kuat, ia akan terurai menjadi kalsium oksida (CaO) dan karbon dioksida (CO2). Temperatur yang diperlukan untuk menguraikan suatu senyawa tergantung pada kekuatan ikatan yang mengikatnya. Dalam contoh ini, kalsium karbonat kehilangan satu atom karbon dan dua atom oksigen sebagai CO2, tetapi kalsium terikat pada satu atom oksigen karena ikatan kalsium-oksigen sangat kuat dan tidak dapat diputus dengan pemanasan pada suhu yang mudah dicapai.
Unsur-unsur yang lebih reaktif cenderung membentuk ikatan yang lebih kuat dan, oleh karena itu, lebih sulit untuk dipisahkan dari senyawanya. Berbeda dengan contoh di atas, oksida dari logam yang kurang reaktif, seperti perak dan merkuri, dapat terurai dengan pemanasan yang relatif sedang, melepaskan oksigen dan meninggalkan logam murni. Logam yang sangat reaktif, seperti natrium dan kalium, tidak dapat dipisahkan dari senyawanya dengan pemanasan saja.
Elektrolisa
Dalam keadaan cair, unsur-unsur dapat dipisahkan dari senyawa dengan penerapan arus listrik searah dalam proses yang dikenal sebagai elektrolisis. Arus mengalir melalui elektroda, yang ditempatkan dalam cairan. Elektron bermuatan negatif mengalir ke satu elektroda, yang dikenal sebagai katoda, dan keluar dari yang lain, yang dikenal sebagai anoda. Oleh karena itu katoda memiliki muatan negatif, dan anoda, muatan positif. Ion dalam cairan bergerak menuju elektroda bermuatan berlawanan, memungkinkan arus mengalir.
Contohnya adalah penguraian air menjadi hidrogen dan oksigen dengan elektrolisis. Air murni adalah konduktor yang sangat buruk, tetapi pengenalan bahkan sejumlah kecil senyawa ionik, seperti natrium sulfat, sangat meningkatkan konduktivitasnya dan memungkinkan terjadinya elektrolisis. Di katoda, air (H2O) dipecah menjadi gas hidrogen (H2) dan ion hidroksida (OH-), yang tertarik ke anoda yang bermuatan positif. Di anoda, air dipecah menjadi gas oksigen dan ion hidrogen (H+), yang tertarik ke katoda.
Faktor lainnya
Dalam beberapa senyawa, energi yang dibutuhkan untuk penguraian kecil dan dapat disuplai oleh kejutan kecil, seperti benturan fisik. Salah satu senyawa tersebut adalah timbal azida (Pb(N3)2), yang terurai secara eksplosif menjadi timbal dan gas nitrogen jika terkena dampak yang cukup kecil. Natrium azida adalah senyawa serupa, tetapi sedikit kurang sensitif, yang digunakan untuk mengembang kantung udara mobil dalam tabrakan.
Cahaya dapat menyebabkan penguraian beberapa senyawa. Misalnya, perak klorida diubah menjadi perak dan gas klorin saat terkena cahaya. Fenomena ini sangat penting untuk perkembangan fotografi.
Katalisator
Dalam banyak kasus, reaksi dekomposisi dapat didorong atau dipercepat dengan menggunakan katalis. Zat-zat ini tidak mengambil bagian dalam reaksi, dan karena itu tidak berubah olehnya, tetapi mereka mendorong reaksi untuk berlangsung. Contoh yang baik adalah penguraian larutan encer hidrogen peroksida (H2O2) menjadi air dan oksigen. Reaksi ini dapat ditingkatkan dengan penambahan bubuk mangan dioksida, yang bertindak sebagai katalis untuk menghasilkan gas oksigen.
penggunaan
Dekomposisi termal digunakan dalam produksi industri kapur tohor untuk pembuatan semen dan berbagai keperluan lainnya. Elektrolisis digunakan dalam produksi logam reaktif. Misalnya, natrium diproduksi oleh elektrolisis garam cair (natrium klorida). Ini juga menghasilkan gas klorin, yang memiliki banyak kegunaan industri, meskipun sebagian besar klorin dihasilkan oleh elektrolisis larutan garam dalam air. Reaksi dekomposisi yang melibatkan elektrolisis juga digunakan untuk membuat elemen fluor yang sangat reaktif, dan sebagai cara “bersih” untuk menghasilkan hidrogen untuk bahan bakar.
Ada beberapa aplikasi ilmiah yang bergantung pada reaksi dekomposisi untuk menganalisis bahan. Dalam spektrometri massa, misalnya, sampel kecil dari bahan yang diinginkan dipecah menjadi ion, yang dipisahkan menurut muatan dan massanya. Komposisi bahan kemudian dapat ditentukan.