ไฮโดรไลซิสคืออะไร? คำจำกัดความทางเคมี

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


ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสคือปฏิกิริยาเคมีใดๆ ที่สารแตกตัวเป็นสารที่ง่ายกว่าสองชนิดโดยการทำปฏิกิริยากับน้ำ อันที่จริง คำว่าไฮโดรไลซิสประกอบด้วยคำว่า ไฮโดร- ซึ่งหมายถึงน้ำ และ -ไลซิส ซึ่งหมายถึงการแตก ดังนั้น ไฮโดรไลซิสจึงหมายถึง “การแตกโดยการกระทำของน้ำ”

ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสสามารถแสดงโดยทั่วไปได้ด้วยสมการทางเคมีต่อไปนี้:

สมการไฮโดรไลซิสทั่วไป

ในสมการนี้ AB สามารถแทนสารประกอบใดๆ ก็ได้ ทั้งไอออนิกและโมเลกุล ดังที่เห็นได้ หลังจากทำปฏิกิริยากับน้ำ สารประกอบ AB จะแตกและแต่ละส่วนจากสองส่วน (A และ B) จะติดกับหนึ่งในสองส่วนของโมเลกุลของน้ำ ในกรณีนี้ A จบลงด้วยพันธะกับหมู่ OH ในขณะที่ B จบลงด้วยพันธะกับไฮโดรเจนอีกตัว

ปฏิกิริยาใด ๆ ที่สามารถแสดงได้ดังที่แสดงไว้ข้างต้นถือเป็นปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส อย่างไรก็ตาม ยังมีปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสอื่น ๆ ซึ่งน้ำจะแตกโมเลกุลอื่น ๆ โดยเชื่อมต่อกันเพียงหนึ่งในสองซีก

ปฏิกิริยาไฮ โดรไลซิสเป็นเรื่องปกติในเคมีอินทรีย์ ในชีวเคมี และในเคมีอนินทรีย์ด้วย ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสที่เป็นตัวแทนในสาขาเคมีเหล่านี้แสดงไว้ด้านล่าง พร้อมด้วยตัวอย่างเฉพาะของแต่ละสาขา

ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสในเคมีอนินทรีย์

สารประกอบอนินทรีย์หลายชนิดทำปฏิกิริยากับน้ำในลักษณะเดียวกันกับปฏิกิริยาก่อนหน้านี้ ตัวอย่างของปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสอนินทรีย์ได้แก่:

ไฮโดรไลซิสของกรด

เมื่อคุณละลายกรดในน้ำ น้ำจะทำปฏิกิริยากับกรดนั้นเพื่อสร้างคอนจูเกตเบสของกรดและไฮโดรเนียมไอออน ดังที่แสดงด้านล่าง ขึ้นอยู่กับว่าเป็นกรดแก่หรือกรดอ่อนปฏิกิริยานี้อาจย้อนกลับได้หรือไม่ได้

ตัวอย่างการไฮโดรไลซิส

ในตัวอย่างนี้ กรดครึ่งหนึ่งไม่ได้จับกับน้ำครึ่งหนึ่งเหมือนในปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสทั่วไป อย่างไรก็ตาม ไม่ต้องสงสัยเลยว่าน้ำกำลังทำให้โมเลกุลของกรดแตกออกเป็นสองส่วน ดังนั้นจึงถือได้ว่าเป็นการไฮโดรไลซิส

ตัวอย่าง

  • ไฮโดรไลซิสหรือการแยกตัวของกรดของกรดไฮโดรคลอริก
ตัวอย่างการไฮโดรไลซิส
ตัวอย่างการไฮโดรไลซิส

ไฮโดรไลซิสของเกลือกรด

เกลืออนินทรีย์ที่เกิดจากปฏิกิริยาของกรดแก่กับเบสอ่อนเป็นตัวอย่างของเกลือของกรด เมื่อละลายในน้ำจะทำปฏิกิริยาโดยการแยกตัวออกจากกันผ่านปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส

ตัวอย่าง

  • การไฮโดรไลซิสของแอมโมเนียมคลอไรด์เป็นตัวอย่างของการไฮโดรไลซิสของเกลือกรด
ตัวอย่างการไฮโดรไลซิส

การไฮโดรไลซิสของเกลือพื้นฐาน

เกลือเหล่านี้เกิดจากปฏิกิริยาระหว่างกรดอ่อนกับเบสแก่เป็นตัวอย่างของเกลือพื้นฐาน สิ่งเหล่านี้ยังไฮโดรไลซ์ในน้ำเพื่อผลิตสารละลายอัลคาไลน์

ตัวอย่าง

  • การไฮโดรไลซิสของโซเดียมอะซิเตต
ตัวอย่างการไฮโดรไลซิส
  • การไฮโดรไลซิสของโพแทสเซียมซัลไฟด์
ตัวอย่างการไฮโดรไลซิส

ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสในเคมีอินทรีย์

มีปฏิกิริยาหลายประเภทในเคมีอินทรีย์ที่ถือว่าเป็นปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสเป็นปฏิกิริยาย้อนกลับหรือตรงกันข้ามกับปฏิกิริยาการควบแน่นประเภทต่างๆ ดังแสดงด้านล่าง

ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของอนุพันธ์ของกรดคาร์บอกซิลิก

อนุพันธ์หลายชนิดของกรดคาร์บอกซิลิก เช่น เอสเทอร์ เอไมด์ แอซิดเฮไลด์ และแอนไฮไดรด์สามารถเกิดปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสได้ ในทุกกรณี ผลิตภัณฑ์หนึ่งของปฏิกิริยาคือกรดที่มีหมู่ -OH ของน้ำ ในขณะที่อีกครึ่งหนึ่งของโมเลกุลจะจับกับไฮโดรเจนเสมอ

นอกเหนือจากกรณีเหล่านี้ อีเทอร์ยังสามารถเกิดปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสเพื่อให้แอลกอฮอล์สองโมเลกุล การไฮโดรไลซิสของไนไตรล์ยังนำไปสู่การผลิตกรดคาร์บอกซิลิก และยังมีปฏิกิริยาอินทรีย์อื่นๆ อีกมากมายที่จัดอยู่ในประเภทปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส

ตัวอย่างทั่วไปของปฏิกิริยาประเภทนี้แสดงไว้ด้านล่าง

ตัวอย่างปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของสารอินทรีย์

ตัวอย่างการไฮโดรไลซิส
  • การไฮโดรไลซิสของ N-ethylacetamide ให้กรดอะซิติกและเอทานีนเป็นผลิตภัณฑ์
ตัวอย่างการไฮโดรไลซิส
  • โพรพิโอนิกแอนไฮไดรด์ถูกไฮโดรไลซ์เพื่อให้กรดโพรพิโอนิกสองโมเลกุลเป็นผลิตภัณฑ์
ตัวอย่างการไฮโดรไลซิส
  • การไฮโดรไลซิสของเบนโซอิลคลอไรด์ทำให้กรดเบนโซอิกและกรดไฮโดรคลอริกเป็นผลิตภัณฑ์
ตัวอย่างการไฮโดรไลซิส

ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสทางชีวเคมี (การย่อยด้วยเอนไซม์)

แน่นอนว่าปฏิกิริยาทางชีวเคมีคือปฏิกิริยาอินทรีย์ ดังนั้นปฏิกิริยาทางชีวเคมีของการไฮโดรไลซิสจึงเป็นปฏิกิริยาเดียวกับที่เราเพิ่งกล่าวถึง อย่างไรก็ตาม การไฮโดรไลซิสมีความสำคัญเป็นพิเศษในกรณีของโมเลกุลที่มีความสำคัญทางชีววิทยา เนื่องจากข้อเท็จจริงง่ายๆ ว่าปฏิกิริยาทั้งหมดเหล่านี้เกิดขึ้นในตัวกลางที่เป็นน้ำ เช่น ไซโตซอลหรือในพลาสมาของเลือด ตัวอย่างของปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสที่มีความสำคัญทางชีวภาพมีมากมายนับไม่ถ้วน

หนึ่งในความแตกต่างที่สำคัญระหว่างปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสทางชีวเคมีและปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสอินทรีย์ทั่วไปคือปฏิกิริยาทางชีวเคมีส่วนใหญ่จะถูกเร่งปฏิกิริยาโดยเอนไซม์ประเภทต่างๆ นี่ไม่ใช่กรณีของปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของสารอินทรีย์

ตัวอย่างของการไฮโดรไลซิสทางชีวเคมี

  • ในการเริ่มต้น ปฏิกิริยาที่ให้พลังงานสำหรับปฏิกิริยาทางชีวเคมีอื่นๆ ส่วนใหญ่คือการไฮโดรไลซิสของโมเลกุลอะดีโนซีนไตรฟอสเฟตหรือ ATP
  • ในทางกลับกัน การย่อยสลายโปรตีนเพื่อปลดปล่อยกรดอะมิโนประกอบด้วยการสลายพันธะเปปไทด์ ซึ่งไม่มีอะไรมากไปกว่าปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของเอไมด์
  • ตัวอย่างอื่นๆ ได้แก่ การไฮโดรไลซิสของพอลิแซ็กคาไรด์เพื่อให้โอลิโกแซ็กคาไรด์สั้นหรือโมโนแซ็กคาไรด์อิสระ การแตกของโมเลกุล DNA การประกบกันของRNA การสลาย ตัวของไตรกลีเซอไรด์ และอื่นๆ อีกมากมาย

อ้างอิง

แครีย์ เอฟ และจูเลียโน อาร์ (2014) เคมีอินทรีย์ ( ฉบับ ที่ 9 ) มาดริด, สเปน: McGraw-Hill Interamericana de España SL

เฟอร์นันเดซ. ช. (น). กรดไฮโดรไลซิสของเอสเทอร์ สืบค้นจากhttps://www.quimicaorganica.org/esteres/448-hidrolisis-acida-de-esteres.html

ไฮโดรไลซิส (29 พฤษภาคม 2017) กู้คืนจากhttps://todoenpolimeros.com/2017/05/29/hidrolisis/

Smith, MB, & March, J. (2001a) เคมีอินทรีย์ขั้นสูงของเดือนมีนาคม: ปฏิกิริยา กลไก และโครงสร้าง ฉบับที่ 5 (ฉบับที่ 5) โฮโบเกน นิวเจอร์ซีย์: Wiley-Interscience

-โฆษณา-

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

Artículos relacionados