Was ist Hydrolyse? chemische Definition

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Eine Hydrolysereaktion ist jede chemische Reaktion, bei der ein Stoff durch Reaktion mit Wasser in zwei einfachere Stoffe zerlegt wird . Tatsächlich setzt sich das Wort Hydrolyse aus Hydro-, was Wasser bedeutet, und -lyse, was Bruch bedeutet, zusammen, also bedeutet Hydrolyse wörtlich „Bruch durch die Einwirkung von Wasser“.

Eine Hydrolysereaktion kann allgemein durch die folgende chemische Gleichung dargestellt werden:

Allgemeine Hydrolysegleichung

In dieser Gleichung kann AB jede Verbindung darstellen, sowohl ionisch als auch molekular. Wie zu sehen ist, bricht die Verbindung AB nach der Reaktion mit Wasser und jeder der beiden Teile (A und B) wird am Ende an einen von zwei Teilen des Wassermoleküls gebunden. In diesem Fall wird A mit der OH-Gruppe gebunden, während B mit dem anderen Wasserstoff gebunden wird.

Jede Reaktion, die wie die oben dargestellte dargestellt werden kann, wird als Hydrolysereaktion betrachtet. Es gibt jedoch auch andere Hydrolysereaktionen, bei denen Wasser das andere Molekül bricht und nur eine der beiden Hälften verbindet.

Hydrolysereaktionen sind in der organischen Chemie, in der Biochemie und auch in der anorganischen Chemie üblich . Repräsentative Hydrolysereaktionen in diesen Zweigen der Chemie werden unten zusammen mit spezifischen Beispielen für jede vorgestellt.

Hydrolysereaktionen in der anorganischen Chemie

Viele anorganische Verbindungen reagieren mit Wasser ähnlich wie bei der vorherigen Reaktion. Einige Beispiele für anorganische Hydrolysereaktionen sind:

Säurehydrolyse

Wenn Sie eine Säure in Wasser auflösen, reagiert das Wasser damit, um die konjugierte Base der Säure- und Hydroniumionen zu bilden, wie unten gezeigt. Je nachdem, ob es sich um eine starke oder schwache Säure handelt, kann diese Reaktion reversibel sein oder nicht.

Beispiel Hydrolyse

In diesem besonderen Beispiel wird nicht eine Hälfte der Säure an eine Hälfte des Wassers gebunden, wie in der allgemeinen Hydrolysereaktion; Es steht jedoch außer Frage, dass das Wasser das Säuremolekül in zwei Teile bricht, sodass dies als Hydrolyse angesehen werden kann.

Beispiele

  • Hydrolyse oder Säurespaltung von Salzsäure
Beispiel Hydrolyse
Beispiel Hydrolyse

Hydrolyse von Säuresalzen

Anorganische Salze, die durch die Reaktion einer starken Säure mit einer schwachen Base gebildet werden, sind Beispiele für Säuresalze. Diese reagieren, wenn sie in Wasser gelöst sind, durch Dissoziation durch eine Hydrolysereaktion.

Beispiel

  • Die Hydrolyse von Ammoniumchlorid ist ein Beispiel für die Hydrolyse eines Säuresalzes.
Beispiel Hydrolyse

Hydrolyse basischer Salze

Solche Salze, die durch die Reaktion zwischen einer schwachen Säure und einer starken Base gebildet werden, sind Beispiele für basische Salze. Auch diese hydrolysieren in Wasser zu einer alkalischen Lösung.

Beispiele

  • Die Hydrolyse von Natriumacetat.
Beispiel Hydrolyse
  • Die Hydrolyse von Kaliumsulfid
Beispiel Hydrolyse

Hydrolysereaktionen in der organischen Chemie

Es gibt verschiedene Arten von Reaktionen in der organischen Chemie, die als Hydrolysereaktionen betrachtet werden. Tatsächlich sind Hydrolysereaktionen die umgekehrten oder entgegengesetzten Reaktionen zu den verschiedenen Arten von Kondensationsreaktionen, wie unten gezeigt.

Hydrolysereaktionen von Carbonsäurederivaten

Viele Derivate von Carbonsäuren wie Ester, Amide, Säurehalogenide und Anhydride können Hydrolysereaktionen eingehen. In all diesen Fällen ist eines der Reaktionsprodukte eine Säure, die die -OH-Gruppe von Wasser enthält, während die andere Hälfte des Moleküls immer an Wasserstoff bindet.

Zusätzlich zu diesen Fällen können Ether auch Hydrolysereaktionen eingehen, um zwei Alkoholmoleküle zu ergeben. Die Hydrolyse von Nitrilen führt auch zur Herstellung einer Carbonsäure, und es gibt viele andere organische Reaktionen, die als Hydrolysereaktionen klassifiziert werden.

Einige typische Beispiele dieser Klasse von Reaktionen werden unten präsentiert.

Beispiele organischer Hydrolysereaktionen

Beispiel Hydrolyse
  • Die Hydrolyse von N-Ethylacetamid ergibt Essigsäure und Ethanamin als Produkte.
Beispiel Hydrolyse
  • Das Propionsäureanhydrid wird hydrolysiert, um zwei Moleküle Propionsäure als Produkte zu ergeben.
Beispiel Hydrolyse
  • Die Hydrolyse von Benzoylchlorid ergibt Benzoesäure und Salzsäure als Produkte.
Beispiel Hydrolyse

Biochemische Hydrolysereaktionen (enzymatische Hydrolyse)

Biochemische Reaktionen sind natürlich organische Reaktionen, also sind die biochemischen Reaktionen der Hydrolyse eigentlich die gleichen Reaktionen, die wir gerade erwähnt haben. Bei biologisch wichtigen Molekülen ist die Hydrolyse aber schon allein deshalb wichtig, weil all diese Reaktionen in wässrigen Medien wie dem Cytosol oder im Blutplasma ablaufen. Die Beispiele für Hydrolysereaktionen von biologischer Bedeutung sind wirklich zahllos.

Einer der Hauptunterschiede zwischen biochemischen Hydrolysereaktionen und üblichen organischen Hydrolysereaktionen besteht darin, dass biochemische Reaktionen meist durch verschiedene Enzymklassen katalysiert werden; bei organischen Hydrolysereaktionen ist dies nicht der Fall.

Beispiele biochemischer Hydrolyse

  • Zunächst einmal ist die Reaktion, die die Energie für die überwiegende Mehrheit anderer biochemischer Reaktionen liefert, die Hydrolyse des Moleküls Adenosintriphosphat oder ATP.
  • Andererseits besteht der Abbau von Proteinen zu freien Aminosäuren aus dem Aufbrechen von Peptidbindungen, was nichts anderes als eine Hydrolysereaktion eines Amids ist.
  • Weitere Beispiele sind die Hydrolyse von Polysacchariden zu kurzen Oligosacchariden oder freien Monosacchariden, das Aufbrechen von DNA-Molekülen, das Spleißen von RNA, der Abbau von Triglyceriden und vieles mehr.

Verweise

Carey, F., & Giuliano, R. (2014). Organische Chemie (9. Aufl .). Madrid, Spanien: McGraw-Hill Interamericana de España SL

Fernández. G. (nd). Säurehydrolyse von Estern. Abgerufen von https://www.quimicaorganica.org/esteres/448-hidrolisis-acida-de-esteres.html

Hydrolyse (29. Mai 2017). Wiederhergestellt von https://todoenpolimeros.com/2017/05/29/hidrolisis/

Smith, MB, & March, J. (2001a). March’s Advanced Organic Chemistry: Reaktionen, Mechanismen und Strukturen, 5. Auflage (5. Aufl.). Hoboken, NJ: Wiley-Interscience.

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Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

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