Dekomposisi termal

Untuk proses biologis, lihat Dekomposisi.

Dekomposisi termal, atau termolisis, adalah suatu dekomposisi kimiawi yang disebabkan oleh panas. Suhu dekomposisi suatu zat adalah suhu ketika zat tersebut terdekomposisi secara kimiawi.

Reaksi dalam dekomposisi termal biasanya bersifat endotermik karena panas diperlukan untuk memecah ikatan kimia dalam senyawa yang mengalami dekomposisi. Jika dekomposisi cukup eksotermik, lingkaran balikan positif tercipta menghasilkan pelarian termal dan mungkin menyebabkan terjadinya ledakan.

Contoh

• Kalsium karbonat (batu kapur atau kapur) terurai menjadi kalsium oksida dan karbon dioksida ketika dipanaskan.^[1][2] Reaksi kimianya adalah:^[3]

CaCO₃ → CaO + CO₂

Reaksi ini digunakan untuk membuat kapur tohor, yang merupakan produk penting dalam industri.^[4]

Peralatan yang digunakan Priestley dalam percobaannya pada gas

• Beberapa oksida, khususnya logam elektropositif lemah terurai ketika dipanaskan pada suhu yang cukup tinggi. Sebagai contoh klasik adalah dekomposisi raksa(II) oksida menjadi oksigen dan logam raksa. Reaksi ini dilakukan oleh Joseph Priestley untuk menyiapkan sampel oksigen fasa gas untuk pertama kalinya.^[5]

• Ketika air dipanaskan hingga lebih dari 2000 °C, sebagian kecil dari air tersebut akan terurai menjadi OH, oksigen monoatomik, hidrogen monoatomik, O₂, dan H₂.^[6][7]

Dekomposisi senyawa nitrat, nitrit dan amonium

• Amonium dikromat ketika dipanaskan menghasilkan nitrogen, air dan kromium(III) oksida.
• Amonium nitrat ketika dipanaskan pada suhu yang sangat tinggi menghasilkan dinitrogen oksida ("gas tertawa") dan air.
• Amonium nitrit ketika dipanaskan menghasilkan gas nitrogen dan air.
• Barium azida ketika dipanaskan menghasilkan logam barium dan gas nitrogen.
• Natrium nitrat ketika dipanaskan menghasilkan natrium nitrit dan gas oksigen.
• Senyawa organik seperti amina tersier ketika dipaaskan mengalami eliminasi Hoffmann dan menghasilkan amina sekunder serta alkana.

Kemudahan terdekomposisi

Ketika logam berada dekat bagian bawah deret reaktivitas, senyawa tersebut secara umum terurai dengan mudah pada suhu tinggi. Hal ini dikarenakan ikatan kuat yang terbentuk antara tiap atomnya menuju bagian atas deret tersebut, serta ikatan kuat tidak mudah terpecah.^[8] Misalnya, tembaga berada dekat bagian bawah deret reaktivitas, dan tembaga(II) sulfat (CuSO₄), mulai terurai pada suhu sekitar 200 °C, bertambah cepat pada suhu yang lebih tinggi hingga sekitar 560 °C. Sebaliknya, kalium yang berada di bagian atas deret tersebut, serta kalium sulfat (K₂SO₄) tidak terurai pada titik lelehnya sekira 1069 °C, atau bahkan pada titik didihnya.

Lihat pula

• Diagram Ellingham
• Siklus termokimia
• Depolimerisasi termal
• Termodinamika kimia
• Pirolisis - termolisis material organik
• Generator gas

Referensi

1. Clugston, Michael; Flemming, Rosalind (2000). Advanced Chemistry (dalam bahasa Inggris). Oxford University Press. hlm. 290–91. ISBN 0-199-14633-0.
2. Satterfield, Charles N.; Feakes, Frank (Maret 1959). "Kinetics of the thermal decomposition of calcium carbonate". AlChE Journal (dalam bahasa Inggris). 5 (1): 115–122. doi:10.1002/aic.690050124.
3. Narsimhan, G. (1961). "Thermal decomposition of calcium carbonate". Chemical Engineering Science (dalam bahasa Inggris). 16 (1-2): 7–20. doi:10.1016/0009-2509(61)87002-4.
4. Hills, A.W.D. (1968). "The mechanism of the thermal decomposition of calcium carbonate". Chemical Engineering Science (dalam bahasa Inggris). 23 (4): 297–320. doi:10.1016/0009-2509(68)87002-2.
5. Almqvist, Ebbe (2003). History of Industrial Gases (dalam bahasa Inggris). Springer Science & Business Media. hlm. 23. ISBN 0-306-47277-5.
6. Baykara, S (2004). "Hydrogen production by direct solar thermal decomposition of water, possibilities for improvement of process efficiency". International Journal of Hydrogen Energy (dalam bahasa Inggris). 29 (14): 1451–1458. doi:10.1016/j.ijhydene.2004.02.014.
7. S. P. S. Badwal et. al. (2017). "Thermolysis—Thermal Decomposition of H₂O, CO₂, NH₃, CH₄". Dalam Uosaki, Kohei. Electrochemical Science for a Sustainable Society: A Tribute to John O’M Bockris (dalam bahasa Inggris). Springer. hlm. 248. ISBN 3-319-57310-1.
8. Jones, Alan V.; Clemmet, Mike; Higton, Avril; Golding, Elaine (1999). Access to Chemistry (dalam bahasa Inggris). Royal Society of Chemistry. hlm. 80. ISBN 0-854-04564-3.