Τι είναι η υδρόλυση; χημικός ορισμός

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


Η αντίδραση υδρόλυσης είναι κάθε χημική αντίδραση κατά την οποία μια ουσία διασπάται σε δύο απλούστερες ουσίες αντιδρώντας με νερό . Στην πραγματικότητα, η λέξη υδρόλυση αποτελείται από το hydro-, που σημαίνει νερό, και το -lysis, που σημαίνει ρήξη, οπότε υδρόλυση κυριολεκτικά σημαίνει «ρήξη από τη δράση του νερού».

Μια αντίδραση υδρόλυσης μπορεί να αναπαρασταθεί με γενικό τρόπο από την ακόλουθη χημική εξίσωση:

Γενική εξίσωση υδρόλυσης

Σε αυτή την εξίσωση, το ΑΒ μπορεί να αντιπροσωπεύει οποιαδήποτε ένωση, τόσο ιοντική όσο και μοριακή. Όπως φαίνεται, μετά την αντίδραση με το νερό, η ένωση ΑΒ διασπάται και καθένα από τα δύο μέρη (Α και Β) καταλήγει συνδεδεμένο με ένα από τα δύο μέρη του μορίου του νερού. Σε αυτή την περίπτωση, το Α καταλήγει συνδεδεμένο με την ομάδα ΟΗ, ενώ το Β καταλήγει δεσμευμένο με το άλλο υδρογόνο.

Οποιαδήποτε αντίδραση μπορεί να αναπαρασταθεί όπως αυτή που παρουσιάζεται παραπάνω θεωρείται αντίδραση υδρόλυσης. Ωστόσο, υπάρχουν και άλλες αντιδράσεις υδρόλυσης στις οποίες το νερό διασπά το άλλο μόριο, ενώνοντας μόνο το ένα από τα δύο μισά.

Οι αντιδράσεις υδρόλυσης είναι κοινές στην οργανική χημεία, στη βιοχημεία και επίσης στην ανόργανη χημεία . Αντιπροσωπευτικές αντιδράσεις υδρόλυσης σε αυτούς τους κλάδους της χημείας παρουσιάζονται παρακάτω, μαζί με συγκεκριμένα παραδείγματα του καθενός.

Αντιδράσεις υδρόλυσης στην ανόργανη χημεία

Πολλές ανόργανες ενώσεις αντιδρούν με το νερό με παρόμοιο τρόπο με την προηγούμενη αντίδραση. Μερικά παραδείγματα αντιδράσεων ανόργανης υδρόλυσης είναι:

Υδρόλυση οξέος

Όταν διαλύετε ένα οξύ στο νερό, το νερό αντιδρά μαζί του για να σχηματίσει τη συζευγμένη βάση των ιόντων οξέος και υδρονίου, όπως φαίνεται παρακάτω. Ανάλογα με το αν είναι ισχυρό ή ασθενές οξύ, αυτή η αντίδραση μπορεί να είναι ή να μην είναι αναστρέψιμη.

παράδειγμα υδρόλυσης

Σε αυτό το συγκεκριμένο παράδειγμα, το μισό του οξέος δεν συνδέεται με το μισό του νερού όπως στη γενική αντίδραση υδρόλυσης. Ωστόσο, είναι αναμφισβήτητο ότι το νερό σπάει το μόριο του οξέος στα δύο, επομένως μπορεί να θεωρηθεί ως υδρόλυση.

παραδείγματα

  • Υδρόλυση ή όξινη διάσταση υδροχλωρικού οξέος
παράδειγμα υδρόλυσης
παράδειγμα υδρόλυσης

Υδρόλυση αλάτων οξέος

Τα ανόργανα άλατα που σχηματίζονται από την αντίδραση ενός ισχυρού οξέος με μια ασθενή βάση είναι παραδείγματα αλάτων οξέος. Αυτά, όταν διαλύονται στο νερό, αντιδρούν με διάσπαση μέσω μιας αντίδρασης υδρόλυσης.

Παράδειγμα

  • Η υδρόλυση του χλωριούχου αμμωνίου είναι ένα παράδειγμα υδρόλυσης ενός άλατος οξέος.
παράδειγμα υδρόλυσης

Υδρόλυση βασικών αλάτων

Αυτά τα άλατα που σχηματίζονται από την αντίδραση μεταξύ ενός ασθενούς οξέος και μιας ισχυρής βάσης είναι παραδείγματα βασικών αλάτων. Αυτά επίσης υδρολύονται στο νερό για να παράγουν ένα αλκαλικό διάλυμα.

παραδείγματα

  • Η υδρόλυση οξικού νατρίου.
παράδειγμα υδρόλυσης
  • Η υδρόλυση του θειούχου καλίου
παράδειγμα υδρόλυσης

Αντιδράσεις υδρόλυσης στην οργανική χημεία

Υπάρχουν διάφοροι τύποι αντιδράσεων στην οργανική χημεία που θεωρούνται αντιδράσεις υδρόλυσης. Στην πραγματικότητα, οι αντιδράσεις υδρόλυσης είναι οι αντίστροφες ή αντίθετες αντιδράσεις από τους διαφορετικούς τύπους αντιδράσεων συμπύκνωσης, όπως φαίνεται παρακάτω.

Αντιδράσεις υδρόλυσης παραγώγων καρβοξυλικού οξέος

Πολλά παράγωγα καρβοξυλικών οξέων όπως εστέρες, αμίδια, αλογονίδια οξέων και ανυδρίτες μπορούν να υποστούν αντιδράσεις υδρόλυσης. Σε όλες αυτές τις περιπτώσεις, ένα από τα προϊόντα της αντίδρασης είναι ένα οξύ που περιέχει την ομάδα -ΟΗ του νερού, ενώ το άλλο μισό του μορίου συνδέεται πάντα με το υδρογόνο.

Εκτός από αυτές τις περιπτώσεις, οι αιθέρες μπορούν επίσης να υποστούν αντιδράσεις υδρόλυσης για να δώσουν δύο μόρια αλκοόλης. Η υδρόλυση των νιτριλίων οδηγεί επίσης στην παραγωγή ενός καρβοξυλικού οξέος και υπάρχουν πολλές άλλες οργανικές αντιδράσεις που ταξινομούνται ως αντιδράσεις υδρόλυσης.

Μερικά χαρακτηριστικά παραδείγματα αυτής της κατηγορίας αντιδράσεων παρουσιάζονται παρακάτω.

Παραδείγματα αντιδράσεων οργανικής υδρόλυσης

  • Η υδρόλυση του οξικού αιθυλεστέρα δίνει ως προϊόντα οξικό οξύ και αιθανόλη.
παράδειγμα υδρόλυσης
  • Η υδρόλυση του Ν-αιθυλακεταμιδίου δίνει ως προϊόντα οξικό οξύ και αιθαναμίνη.
παράδειγμα υδρόλυσης
  • Ο προπιονικός ανυδρίτης υδρολύεται για να δώσει δύο μόρια προπιονικού οξέος ως προϊόντα.
παράδειγμα υδρόλυσης
  • Η υδρόλυση του βενζοϋλοχλωριδίου δίνει ως προϊόντα βενζοϊκό οξύ και υδροχλωρικό οξύ.
παράδειγμα υδρόλυσης

Αντιδράσεις βιοχημικής υδρόλυσης (ενζυματική υδρόλυση)

Οι βιοχημικές αντιδράσεις είναι, φυσικά, οργανικές αντιδράσεις, επομένως οι βιοχημικές αντιδράσεις της υδρόλυσης είναι στην πραγματικότητα οι ίδιες αντιδράσεις που μόλις αναφέραμε. Ωστόσο, η υδρόλυση είναι ιδιαίτερα σημαντική στην περίπτωση βιολογικά σημαντικών μορίων για το απλό γεγονός ότι όλες αυτές οι αντιδράσεις συμβαίνουν σε υδατικά μέσα όπως το κυτταρόπλασμα ή στο πλάσμα του αίματος. Τα παραδείγματα αντιδράσεων υδρόλυσης βιολογικής σημασίας είναι πραγματικά αμέτρητα.

Μία από τις κύριες διαφορές μεταξύ των αντιδράσεων βιοχημικής υδρόλυσης και των κοινών αντιδράσεων οργανικής υδρόλυσης είναι ότι οι βιοχημικές καταλύονται κυρίως από διαφορετικές κατηγορίες ενζύμων. αυτό δεν συμβαίνει με τις αντιδράσεις οργανικής υδρόλυσης.

Παραδείγματα βιοχημικής υδρόλυσης

  • Αρχικά, η αντίδραση που παρέχει την ενέργεια για τη συντριπτική πλειοψηφία των άλλων βιοχημικών αντιδράσεων είναι η υδρόλυση του μορίου τριφωσφορικής αδενοσίνης ή ATP.
  • Από την άλλη πλευρά, η αποδόμηση των πρωτεϊνών σε ελεύθερα αμινοξέα συνίσταται στο σπάσιμο των πεπτιδικών δεσμών, που δεν είναι τίποτα άλλο από μια αντίδραση υδρόλυσης ενός αμιδίου.
  • Άλλα παραδείγματα είναι η υδρόλυση πολυσακχαριτών για να δώσει βραχείς ολιγοσακχαρίτες ή ελεύθερους μονοσακχαρίτες, το σπάσιμο των μορίων DNA, το μάτισμα του RNA, η αποικοδόμηση των τριγλυκεριδίων και πολλά, πολλά άλλα.

βιβλιογραφικές αναφορές

Carey, F., & Giuliano, R. (2014). Organic Chemistry (9η έκδ .). Μαδρίτη, Ισπανία: McGraw-Hill Interamericana de España SL

Φερνάντες. G. (nd). Οξική υδρόλυση εστέρων. Ανακτήθηκε από https://www.quimicaorganica.org/esteres/448-hidrolisis-acida-de-esteres.html

Υδρόλυση (29 Μαΐου 2017). Ανακτήθηκε από https://todoenpolimeros.com/2017/05/29/hidrolisis/

Smith, MB, & March, J. (2001a). March’s Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 5η Έκδοση (5η έκδοση). Hoboken, NJ: Wiley-Interscience.

-Διαφήμιση-

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

Artículos relacionados