Primjeri hidrolize (soli, kiseline, baze, organski C)



hidroliza, u kemiji, to je reakcija dvostruke razgradnje s vodom kao jednog od reaktanata. Stoga, ako je spoj predstavljen formulom AB u kojoj su A i B atomi ili skupine i voda je predstavljena formulom HOH, reakcija hidrolize može se predstaviti reverzibilnom kemijskom jednadžbom: AB + HOH H AH + BOH.

Reagensi koji nisu voda i proizvodi hidrolize mogu biti neutralne molekule - kao u većini hidroliza s organskim spojevima - ili ionskim molekulama, kao u hidrolizi soli, kiselina i baza.

U biotehnologiji i živim organizmima te su tvari često polimeri (Encyclopædia Britannica, 2016).

Riječ je izvedena iz hidro, grčkog za vodu i lize, što znači "odvezati". Hidroliza znači odvajanje kemikalija kada se dodaju u vodu.

Tri glavne vrste hidrolize su hidroliza soli, hidroliza kiselina i hidroliza baza.

indeks

  • 1 Hidroliza soli
  • 2 Hidroliza kiselina
  • 3 Osnovna hidroliza
  • 4 Hidroliza organskih spojeva
  • Primjeri hidrolize
  • 6 Reference

Hidroliza soli

U vodi, soli rastavljaju do iona (potpuno ili nepotpuno ovisno o odgovarajućoj konstanti topljivosti, Ks).

Hidroliza koja uključuje ionske spojeve može se ilustrirati kemijskim promjenama koje se javljaju u vodenoj otopini soli natrijevog acetata.

U otopini se odvajaju ionski sastojci soli (acetatni ion i natrijev ion). Molekule vode kombiniraju se s acetatnim ionima kako bi nastale octene i hidroksidne ione.

CH3COONa + H2O → CH3COOH + Na+ + OH-

Octena kiselina se reverzibilno disocira na acetatne ione i vodikove ione, ali samo u vrlo malom stupnju, tako da je sadržaj iona u otopini uglavnom natrijevih i hidroksidnih iona. Stoga rješenje pokazuje osnovna svojstva (tj. Promjene na lakmus papiru od crvene do plave).

Drugi primjer hidrolize soli je natrijev klorid, koji u vodenoj otopini razbija ionske veze soli koje su solvatirane s vodom kao što je prikazano na slici 1 (Patrina Kim, 2015).

Slika 1: hidroliza natrijevog klorida

Kisela hidroliza

Voda može djelovati kao kiselina ili baza, na temelju teorije Brønsted-Lowry kiseline. Ako djeluje kao Bronsted-Lowryjeva kiselina, molekula vode će donirati proton (H +), također napisana kao hidronijov ion (H3O). +).

Ako djeluje kao baza Bronsted-Lowry, prihvatit će proton (H +). Reakcija kiselinske hidrolize je vrlo slična reakciji disocijacije kiseline.

CH3COOH + H2O 'CH3COO- + H3O+

U prethodnoj reakciji, proton H+ octene kiseline (CH3COOH) daje se vodi, čime se dobiva H3O+ i CH3COO- . Veze između H+ i CH3COO- su razbijene dodavanjem molekula vode.

Reakcija s CH3COOH, slaba kiselina, slična je reakciji disocijacije kiseline, a voda tvori konjugiranu bazu i hidronijov ion. Kada se slabe kiseline hidroliziraju, dobiva se hidronijum (Illustrated Glossary of Organic Chemistry, S.F.).

Hidroliza baze

Reakcija bazične hidrolize bit će slična reakciji disocijacije baze. Česta slaba baza koja se disocira u vodi je amonijak:

NH3+H2O⇌NH4++OH-

U hidrolizi amonijaka, molekula amonijaka prihvaća proton iz vode (to jest, voda djeluje kao Bronsted-Lowry kiselina), proizvodeći hidroksidni anion (OH).-).

Slično osnovnoj reakciji disocijacije, amonijak tvori amonij i hidroksid iz dodavanja molekule vode.

Hidroliza organskih spojeva

Hidroliza koja uključuje organske spojeve može se ilustrirati reakcijom vode s esterom karboksilne kiseline.

Svi ovi esteri imaju opću formulu RCO-OR ', u kojoj R i R' predstavljaju kombinacijske skupine (na primjer, ako oba R i R 'predstavljaju metilnu skupinu, CH3, ester je metil acetat).

Hidroliza uključuje nekoliko stupnjeva, od kojih je najsporije nastajanje kovalentne veze između atoma kisika molekule vode i esterskog ugljikova atoma..

U uzastopnim fazama, koje su vrlo brze, veza ugljik-kisik estera je prekinuta i vodikovi ioni su odvojeni od izvorne molekule vode i vezani za molekulu nastale alkohola. Kompletna reakcija predstavljena je jednadžbom:

RCO-OR '+ H20 → RCO-OH + R'-OH.

Kada RCO-OH označava molekulu karboksilne kiseline, R'-OH označava molekulu alkohola i crtice predstavljaju kovalentne veze koje su razbijene ili nastale tijekom reakcije. Slika 2 prikazuje primjer hidrolize metil acetata (Clark, 2004).

Slika 2: hidroliza metil acetata

Reakcije hidrolize u živim organizmima provode se uz pomoć katalize klase enzima poznatih kao hidrolaze.

Biokemijske reakcije koje razgrađuju polimere, kao što su proteini (peptidne veze između aminokiselina), nukleotidi, kompleksni šećeri i škrob i masti kataliziraju se ovom klasom enzima.

Unutar ovog razreda, lipaze, amilaze i proteinaze hidroliziraju masnoće, šećere i proteine ​​(Boundless, 2016).

Bakterije i gljivice koje razgrađuju celulozu igraju posebnu ulogu u proizvodnji papira i drugih svakodnevnih primjena biotehnologije, jer imaju enzime (celulaze i esteraze) koji mogu razgraditi celulozu u polisaharide (polimere molekula šećera) ili glukozu i razgraditi stickies.

Na primjer, proteinaza je dodana u ekstrakt stanica, kako bi se hidrolizirali peptidi i proizvela mješavina slobodnih aminokiselina (Phillips, 2016)..

Primjeri hidrolize

Otapanje soli slabe kiseline ili baze u vodi je primjer reakcije hidrolize. Jake kiseline se također mogu hidrolizirati. Na primjer, otapanje sumporne kiseline u vodi proizvodi hidronij i bisulfat.

Hidroliza šećera ima svoje ime: saharifikacija. Na primjer, šećer saharoza može se podvrgnuti hidrolizi da bi se razložio na sastojke šećera, glukoze i fruktoze.

Hidroliza katalizirana kiselinom na bazi je druga vrsta reakcije hidrolize. Primjer je hidroliza amida.

U biološkim sustavima, hidroliza je katalizirana enzimima. Dobar primjer je hidroliza energetske molekule ATP. Katalizirana hidroliza također se koristi za probavu bjelančevina, ugljikohidrata i lipida (Helmenstine, 2017.).

reference

  1. (2016., 26. svibnja). hidroliza. Preuzeto iz bezgraničnog: boundless.com.
  2. Clark, J. (2004). MEHANIZAM ZA KISELO KATALIZIRANU HIDROLIZU ESTERA. Preuzeto s chemguide.co.uk: chemguide.co.uk.
  3. Encyclopædia Britannica. (2016., 16. studenog). hidroliza. Preuzeto iz britannice: britannica.com.
  4. Helmenstine, A. M. (2017., 23. ožujka). Definicija i primjeri hidrolize. Preuzeto iz misli: thoughtco.com.
  5. Ilustrirani rječnik pojma organske kemije. (S.F.). Preuzeto iz chem.ucla.edu: web.chem.ucla.edu.
  6. Patrina Kim, G. H. (2015., 20. listopada). hidroliza. Preuzeto s chem.libretexts.org: chem.libretexts.org.
  7. Phillips, T. (2016., 16. rujna). Objašnjenje hidrolize. Preuzeto iz thebalance: thebalance.com.