Mikä on hydrolyysi? kemiallinen määritelmä

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


Hydrolyysireaktio on mikä tahansa kemiallinen reaktio, jossa aine hajoaa kahdeksi yksinkertaisemmaksi aineeksi reagoimalla veden kanssa . Itse asiassa sana hydrolyysi koostuu hydro-, joka tarkoittaa vettä, ja -lysis, joka tarkoittaa repeämistä, joten hydrolyysi tarkoittaa kirjaimellisesti ”repeämistä veden vaikutuksesta”.

Hydrolyysireaktio voidaan esittää yleisellä tavalla seuraavalla kemiallisella yhtälöllä:

Yleinen hydrolyysiyhtälö

Tässä yhtälössä AB voi edustaa mitä tahansa yhdistettä, sekä ionista että molekyylistä. Kuten voidaan nähdä, veden kanssa tapahtuneen reaktion jälkeen yhdiste AB hajoaa ja kumpikin kahdesta osasta (A ja B) päätyy kiinnittymään toiseen vesimolekyylin kahdesta osasta. Tässä tapauksessa A päätyy sitoutuneeseen OH-ryhmään, kun taas B sitoutuu toiseen vetyyn.

Mitä tahansa reaktiota, joka voidaan esittää edellä esitetyllä tavalla, pidetään hydrolyysireaktiona. On kuitenkin myös muita hydrolyysireaktioita, joissa vesi rikkoo toisen molekyylin yhdistäen vain toisen kahdesta puolikkaasta.

Hydrolyysireaktiot ovat yleisiä orgaanisessa kemiassa, biokemiassa ja myös epäorgaanisessa kemiassa . Tyypilliset hydrolyysireaktiot näillä kemian aloilla on esitetty alla yhdessä erityisten esimerkkien kanssa kustakin.

Hydrolyysireaktiot epäorgaanisessa kemiassa

Monet epäorgaaniset yhdisteet reagoivat veden kanssa samalla tavalla kuin edellinen reaktio. Joitakin esimerkkejä epäorgaanisista hydrolyysireaktioista ovat:

Happohydrolyysi

Kun liuotetaan happoa veteen, vesi reagoi sen kanssa muodostaen hapon ja hydroniumionien konjugaattiemäksen alla olevan kuvan mukaisesti. Riippuen siitä, onko se vahva vai heikko happo, tämä reaktio voi olla palautuva tai ei.

esimerkki hydrolyysistä

Tässä nimenomaisessa esimerkissä puolet haposta ei ole kiinnittynyt puoleen vettä, kuten yleisessä hydrolyysireaktiossa; on kuitenkin kiistatonta, että vesi hajottaa happomolekyylin kahtia, joten sitä voidaan pitää hydrolyysinä.

esimerkkejä

  • Suolahapon hydrolyysi tai happodissosiaatio
esimerkki hydrolyysistä
esimerkki hydrolyysistä

Happamien suolojen hydrolyysi

Epäorgaaniset suolat, jotka muodostuvat vahvan hapon ja heikon emäksen reaktiosta, ovat esimerkkejä happosuoloista. Nämä veteen liuotettuina reagoivat dissosioitumalla hydrolyysireaktion kautta.

Esimerkki

  • Ammoniumkloridin hydrolyysi on esimerkki happosuolan hydrolyysistä.
esimerkki hydrolyysistä

Emäksisten suolojen hydrolyysi

Ne suolat, jotka muodostuvat heikon hapon ja vahvan emäksen välisestä reaktiosta, ovat esimerkkejä emäksisistä suoloista. Nämä myös hydrolysoituvat vedessä muodostaen alkalisen liuoksen.

esimerkkejä

  • Natriumasetaatin hydrolyysi.
esimerkki hydrolyysistä
  • Kaliumsulfidin hydrolyysi
esimerkki hydrolyysistä

Hydrolyysireaktiot orgaanisessa kemiassa

Orgaanisessa kemiassa on useita erilaisia ​​reaktioita , joita pidetään hydrolyysireaktioina. Itse asiassa hydrolyysireaktiot ovat käänteisiä tai vastakkaisia ​​reaktioita erityyppisille kondensaatioreaktioille, kuten alla on esitetty.

Karboksyylihappojohdannaisten hydrolyysireaktiot

Monet karboksyylihappojen johdannaiset, kuten esterit, amidit, happohalogenidit ja anhydridit, voivat käydä läpi hydrolyysireaktioita. Kaikissa näissä tapauksissa yksi reaktiotuotteista on happo, joka sisältää veden -OH-ryhmän, kun taas molekyylin toinen puolisko sitoutuu aina vetyyn.

Näiden tapausten lisäksi eetterit voivat myös läpikäydä hydrolyysireaktioita, jolloin saadaan kaksi alkoholimolekyyliä. Nitriilien hydrolyysi johtaa myös karboksyylihapon tuotantoon, ja on monia muita orgaanisia reaktioita, jotka luokitellaan hydrolyysireaktioiksi.

Joitakin tyypillisiä esimerkkejä tämän luokan reaktioista on esitetty alla.

Esimerkkejä orgaanisista hydrolyysireaktioista

esimerkki hydrolyysistä
  • N-etyyliasetamidin hydrolyysi tuottaa etikkahappoa ja etaaniamiinia tuotteina.
esimerkki hydrolyysistä
  • Propionihappoanhydridi hydrolysoidaan, jolloin saadaan kaksi propionihappomolekyyliä tuotteina.
esimerkki hydrolyysistä
  • Bentsoyylikloridin hydrolyysi tuottaa bentsoehappoa ja suolahappoa tuotteina.
esimerkki hydrolyysistä

Biokemialliset hydrolyysireaktiot (entsymaattinen hydrolyysi)

Biokemialliset reaktiot ovat tietysti orgaanisia reaktioita, joten hydrolyysin biokemialliset reaktiot ovat itse asiassa samoja reaktioita, jotka juuri mainitsimme. Hydrolyysi on kuitenkin erityisen tärkeä biologisesti tärkeiden molekyylien tapauksessa sen yksinkertaisen tosiasian vuoksi, että kaikki nämä reaktiot tapahtuvat vesipitoisissa väliaineissa, kuten sytosolissa tai veriplasmassa. Esimerkkejä biologisesti tärkeistä hydrolyysireaktioista on todella lukemattomia.

Yksi tärkeimmistä eroista biokemiallisten hydrolyysireaktioiden ja tavallisten orgaanisten hydrolyysireaktioiden välillä on se, että biokemiallisia reaktioita katalysoivat enimmäkseen eri entsyymiluokat; näin ei ole orgaanisten hydrolyysireaktioiden kohdalla.

Esimerkkejä biokemiallisesta hydrolyysistä

  • Ensinnäkin reaktio, joka tarjoaa energian suurimmalle osalle muista biokemiallisista reaktioista, on adenosiinitrifosfaattimolekyylin eli ATP:n hydrolyysi.
  • Toisaalta proteiinien hajoaminen vapaiksi aminohapoiksi koostuu peptidisidosten katkeamisesta, mikä ei ole muuta kuin amidin hydrolyysireaktiota.
  • Muita esimerkkejä ovat polysakkaridien hydrolyysi lyhyiksi oligosakkarideiksi tai vapaiksi monosakkarideiksi, DNA-molekyylien rikkoutuminen, RNA:n silmukointi , triglyseridien hajottaminen ja monet, monet muut.

Viitteet

Carey, F. ja Giuliano, R. (2014). Organic Chemistry (9. painos ). Madrid, Espanja: McGraw-Hill Interamericana de España SL

Fernandez. G. (nd). Esterien happohydrolyysi. Haettu osoitteesta https://www.quimicaorganica.org/esteres/448-hidrolisis-acida-de-esteres.html

Hydrolyysi (29. toukokuuta 2017). Palautettu osoitteesta https://todoenpolimeros.com/2017/05/29/hidrolisis/

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

-Mainos-

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

Artículos relacionados

Liekin väritesti