Elmagyarázzuk, mi az a hidrolízis, és miből áll ez a kémiai reakció. Valamint a hidrolízis létező típusai.
Mi a hidrolízis?
A hidrolízis a kémiai reakció amiben molekulák tól től Víz (H2O) osztják a saját atomok összetevők (hidrogén és oxigén). A hidrolízis folyamatában viszont a vízmolekulákat alkotó atomok tovább képződnek kémiai kapcsolatok vízzel reagáló anyaggal. A hidrolízis nagyon fontos reakció, mivel a víz a világon a legszélesebb körben használt oldószer.
Ennek a reakciónak a konkrét neve a görög szavakból származik víz ("víz és lýsis („Rupture”), amiből az következik, hogy egy adott molekula szakadásáról van szó. oldott anyag, amikor vízzel reagál. szempontjából szerves kémia, ez pont az ellenkező folyamata a reakciójának páralecsapódás, amely két szerves molekula kombinációja, amelyben egy termék és egy vízmolekula keletkezik.
A hidrolízisnek különféle formái léteznek, attól függően, hogy milyen anyagok lépnek reakcióba a vízzel:
- Sav-bázis hidrolízis. Ebben a reakcióban a víz hidroxil-ionra (OH–) osztódik és a proton (H +), amely azonnal hidratálódik, hogy hidrogéniont képezzen (H3O +). Így a tiszta vízben ez a reakció spontán módon jelentkezik.
Ha bizonyos anyagokat adunk a vízhez, az előző reakció egyensúlya megváltoztatható. Például, ha sókat adunk hozzá, attól függően oldhatóság, anionjai vagy kationjai egyesülhetnek az OH– és H3O + ionokkal, ami a végső oldat pH-értékének változását okozhatja. Így a sav-bázis hidrolízis négy osztályozása létezik a vízhez hozzáadott só típusa szerint:- Erős sav-erős bázis só hidrolízis. Amikor egy sót egy sav és egy bázis vízben erős, szinte nem megy végbe hidrolízis, aminek következtében a víz disszociációs egyensúlya nem változik. A pH ebben az esetben semleges lesz. Például:
- Gyenge sav-erős bázis só hidrolízise. A só anionja (a gyenge savból és az erős bázisból) és a vízből egy proton egyesül, hidroxil ionokat szabadítanak fel, aminek köszönhetően a keletkező pH bázikus lesz. Például:
- Erős sav-gyenge bázis só hidrolízis. A só kationja (az erős savból és a gyenge bázisból származik) protont ad le a víznek, így hidronium ion (H3O +) keletkezik, aminek következtében a pH savas lesz. Például:
- Gyenge sav-gyenge bázis só hidrolízis. A só kationja (a gyenge bázisból származó) a vízzel hidrogén-iont (H3O +) szabadítva fel, a só anionja (a gyenge savból származó) pedig a vízzel hidroxil-iont (OH–) szabadít fel. A kapott pH a keletkező hidrogén- és hidroxil-ionok mennyiségétől függ. Ha több H3O + ion keletkezik, mint OH– ion, akkor a pH savas lesz, ha pedig több OH– ion keletkezik, mint a H3O + ion, akkor a pH bázikus lesz. Másrészt, ha mindkét ion termelődött mennyisége egyenlő, akkor a kapott pH semleges lesz. Például:
- Erős sav-erős bázis só hidrolízis. Amikor egy sót egy sav és egy bázis vízben erős, szinte nem megy végbe hidrolízis, aminek következtében a víz disszociációs egyensúlya nem változik. A pH ebben az esetben semleges lesz. Például:
- Amidok és észterek hidrolízise. Az ilyen típusú szerves anyagokban a hidrolízis savas vagy bázikus közegben történhet. Az észterek savas és bázikus közegben hidrolizálnak, így karbonsavak, ill. alkoholok. Az észterek hidrolízisének folyamatát elszappanosításnak is nevezik (trigliceridek hidrolízise szappanok előállítására). Másrészt az amidok általában savas közegben hidrolizálnak, aminokra és karbonsavakra bomlanak. Például:
- Poliszacharidok hidrolízise. A poliszacharidok (cukrok) hidrolizálhatók és lebonthatók (glikozidkötéseik, amelyek a monoszacharidok közötti kötések poliszacharidokat képezve) egyszerűbb poliszacharidokra, diszacharidokra vagy monoszacharidokra. A hidrolízis során a vízmolekulában lévő hidrogén a cukormolekula végén lévő oxigénhez kötődik, míg a hidroxilcsoport a többi végéhez kötődik. A poliszacharidok hidrolízise az életformák által rendszeresen végrehajtott folyamat.
- Enzimatikus hidrolízis. A hidrolízis az, amely a jelenlétében megy végbe enzimek (szerves vegyületek, amelyek általában növelik a kémiai reakciók sebességét), úgynevezett hidrolázok. Például a karbamid-amidohidroláz egy enzim, amely részt vesz a karbamid hidrolízisében: