Wyjaśniamy, czym jest hydroliza i na czym polega ta reakcja chemiczna. Również istniejące rodzaje hydrolizy.
Co to jest hydroliza?
Hydroliza jest Reakcja chemiczna w którym molekuły z Woda (H2O) dzielą się na ich atomy składniki (wodór i tlen). Z kolei w procesie hydrolizy powstają atomy tworzące cząsteczki wody związki chemiczne z substancją reagującą z wodą. Hydroliza jest bardzo ważną reakcją, ponieważ woda jest najczęściej używanym rozpuszczalnikiem na świecie.
Specyficzna nazwa tej reakcji pochodzi od greckich słów hydro ("woda i Liza („Pęknięcie”), z którego wynika, że jest to forma pęknięcia danej cząsteczki solute, gdy reaguje z wodą. Pod względem Chemia organiczna, jest to proces dokładnie odwrotny do reakcji kondensacja, czyli połączenie dwóch cząsteczek organicznych, w których otrzymuje się produkt i cząsteczkę wody.
Istnieją różne formy hydrolizy, w zależności od substancji, które wchodzą w reakcję z wodą:
- Hydroliza kwasowo-zasadowa. W tej reakcji woda dzieli się na jon hydroksylowy (OH–) i a proton (H+), który natychmiast ulega uwodnieniu, tworząc jon hydroniowy (H3O+). Tak więc czysta woda spontanicznie manifestuje tę reakcję.
Gdy do wody doda się określone substancje, można zmienić bilans poprzedniej reakcji. Na przykład, jeśli dodamy sole, w zależności od Twojego rozpuszczalność, jego aniony lub kationy mogą łączyć się z jonami OH– i H3O +, co może powodować zmiany pH końcowego roztworu. Tak więc istnieją cztery klasyfikacje hydrolizy kwasowo-zasadowej w zależności od rodzaju soli dodanej do wody:- Silna hydroliza soli kwasowo-zasadowej. Kiedy sól z kwas i zasada silny w wodzie, prawie nie zachodzi hydroliza, dzięki czemu równowaga dysocjacji wody nie ulega zmianie. ten pH w tym przypadku będzie neutralny. Na przykład:
- Hydroliza słabej, mocnej kwasowo-zasadowej soli. Anion soli (ze słabego kwasu i mocnej zasady) i proton z wody łączą się, uwalniając jony hydroksylowe, dzięki czemu uzyskane pH będzie zasadowe. Na przykład:
- Silna hydroliza soli kwasowo-zasadowej. Kation soli (pochodzący z mocnego kwasu i słabej zasady) oddaje do wody proton, tworząc jon hydroniowy (H3O+), dzięki czemu uzyskane pH będzie kwaśne. Na przykład:
- Słaba hydroliza soli kwasowo-zasadowej. Kation soli (pochodzący ze słabej zasady) łączy się z wodą uwalniając jon hydroniowy (H3O+), a anion soli (pochodzący ze słabego kwasu) łączy się z wodą uwalniając jon hydroksylowy (OH–). Otrzymane pH będzie zależeć od ilości wytworzonych jonów hydroniowych i hydroksylowych. Jeśli zostanie wytworzonych więcej jonów H3O + niż jonów OH–, pH będzie kwaśne, a jeśli zostanie wyprodukowanych więcej jonów OH– niż jonów H3O +, pH będzie zasadowe. Z drugiej strony, jeśli ilości wytworzone obu jonów są równe, wynikowe pH będzie obojętne. Na przykład:
- Silna hydroliza soli kwasowo-zasadowej. Kiedy sól z kwas i zasada silny w wodzie, prawie nie zachodzi hydroliza, dzięki czemu równowaga dysocjacji wody nie ulega zmianie. ten pH w tym przypadku będzie neutralny. Na przykład:
- Hydroliza amidów i estrów. W tego typu substancjach organicznych hydroliza może zachodzić w środowisku kwaśnym lub zasadowym. W przypadku estrów ulegają one hydrolizie w środowisku kwaśnym i zasadowym, tworząc kwasy karboksylowe i alkohole. Proces hydrolizy estrów nazywany jest również zmydlaniem (hydroliza triglicerydów do produkcji mydeł). Z drugiej strony amidy na ogół hydrolizują w środowisku kwaśnym, rozkładając się na aminy i kwasy karboksylowe. Na przykład:
- Hydroliza polisacharydów. Polisacharydy (cukry) mogą być hydrolizowane i rozkładane (zrywając ich wiązania glikozydowe, które są wiązaniami między monosacharydami, tworząc polisacharydy) na prostsze polisacharydy, disacharydy lub monosacharydy. W procesie hydrolizy wodór w cząsteczce wody wiąże się z tlenem na końcu cząsteczki cukru, podczas gdy hydroksyl wiąże się z resztą. Hydroliza polisacharydów to proces regularnie przeprowadzany przez formy życia.
- Hydroliza enzymatyczna. Jest to hydroliza, która zachodzi w obecności enzymy (związki organiczne, które generalnie zwiększają szybkość reakcji chemicznych) zwane hydrolazami. Na przykład amidohydrolaza mocznika jest enzymem zaangażowanym w hydrolizę mocznika: