הידרוליזה דוגמאות (של מלחים, חומצות, בסיסים, C אורגני)

ה הידרוליזה, בכימיה, זוהי תגובה של פירוק כפול עם מים כאחד המגיבים. לכן, אם תרכובת מיוצגת על ידי הנוסחא AB שבו A ו- B הן אטום או קבוצות ומים מיוצגים על ידי HOH הנוסחא, התגובה הידרוליזה יכולה להיות מיוצגת על ידי משוואה כימית הפיכה: AB + HOH ⇌ AH Map Bo.

ריאגנטים מאשר מוצרים מים הידרוליזה יכול להיות מולקולות נייטרליות כמו הידרוליזה ביותר לערב מולקולות יוניות או תרכובות פסולת אורגנית, כמו הידרוליזה של מלחים, חומצות ובסיסים.

בביוטכנולוגיה ובאורגניזמים חיים, חומרים אלה הם לרוב פולימרים (אנציקלופדיה בריטניקה, 2016).

המילה נגזרת הידרו, יוונית עבור מים, תמוגה, כלומר "להתיר". הידרוליזה פירושה הפרדת כימיקלים כאשר הם מתווספים למים.

שלושת הסוגים העיקריים של הידרוליזה הם הידרוליזה של מלחים, הידרוליזה של חומצות הידרוליזה של בסיסים.

אינדקס

• 1 הידרוליזה של מלחים
• 2 הידרוליזה של חומצות
• 3 הידרוליזה בסיסית
• הידרוליזה של תרכובות אורגניות
• 5 דוגמאות להידרוליזה
• 6 הפניות

הידרוליזה של מלחים

במים, מלחים לנתק ליונים טופס (לחלוטין או לא שלם בהתאם קבועה מסיסות בהתאמה, KS).

הידרוליזה של תרכובות יוניות ניתן להדגים על ידי השינויים הכימיים המתרחשים תמיסה מימית של מלח אצטט נתרן.

בפתרון, המרכיבים היוניים של המלח (יון אצטט ויון הנתרן) מופרדים. מולקולות מים לשלב עם יונים אצטט כדי ליצור חומצה אצטית יונים hydroxide.

CH₃קונה + ח₂O → CH₃COOH + Na⁺ + הו^-

חומצה אצטית הפיך הפוך לתוך יונים אצטט ומיונים יונים, אבל רק במידה קטנה מאוד, כך התוכן יון של הפתרון הוא בעיקר נתרן היונים hydroxide. לכן, הפתרון מציג תכונות בסיסיות (כלומר, שינויים נייר litmus מאדום לכחול).

דוגמה נוספת של הידרוליזה של מלחים היא נתרן כלורי, אשר בתמיסה מימית שוברת את הקשרים היוניים של מלח אשר מומס על ידי מים כפי שמוצג באיור 1 (Patrina קים, 2015).

איור 1: הידרוליזה של נתרן כלורי

חומצה הידרוליזה

מים יכולים לפעול כחומצה או בסיס, בהתבסס על התיאוריה של חומצה בראונסטד-לורי. אם הוא פועל כחומצה ברונסטד-לורי, מולקולת המים תתרום פרוטון (H +), שנכתב גם כ"יון הידרוניום "(H3O) ⁺).

אם הוא פועל כבסיס ברונסטד-לורי, הוא יקבל פרוטון (H ⁺). תגובה חומצית הידרוליזה דומה מאוד לתגובה דיסוציאציה חומצית.

CH₃COOH + H₂O ⇌ CH₃COO^- + ח₃הו⁺

בתגובה הקודמת, פרוטון H⁺ חומצה אצטית (CH₃COOH) נתרם למים, מייצר H₃הו⁺ ו CH₃COO^- . הקישורים בין H⁺ ו CH₃COO^- שבורים על ידי תוספת של מולקולות מים.

תגובה עם CH₃COOH, חומצה חלשה, דומה תגובה דיסוציאציה חומצה, מים יוצר בסיס מצומד היון הידרוניום. כאשר חומצה חלשה הוא hydrolyzed, יון הידרוניום מיוצר (מילון מונחים של כימיה אורגנית, S.F.).

הידרוליזה בסיסית

תגובה הידרוליזה בסיסית תהיה דומה לתגובת הדיסוציאציה הבסיסית. בסיס חלש נפוץ המפרק במים הוא אמוניה:

NH₃+ח₂O⇌NH₄⁺+הו^-

ב הידרוליזה של אמוניה, מולקולת האמוניה מקבלת פרוטון ממים (כלומר, מים פועלים חומצת Bronsted-לורי), הפקת אניון הידרוקסיד (OH^-).

בדומה לתגובת דיסוציאציה בסיסית, אמוניה יוצרת אמוניום והידרוקסיד מהוספת מולקולת מים.

הידרוליזה של תרכובות אורגניות

הידרוליזה של תרכובות אורגניות ניתן להדגים על ידי התגובה של מים עם אסתר של חומצה carboxylic.

לכל האסטרים האלה יש את הנוסחה הכללית RCO-OR, שבה R ו- R 'הם קבוצות שילוב (לדוגמה, אם R ו- R' מייצגים את קבוצת המתיל, CH₃, אסתר הוא מתיל אצטט).

הידרוליזה כוללת מספר שלבים, אשר האיטי ביותר הוא היווצרות הקשר קוולנטי בין אטום החמצן של מולקולת המים ואת האטום פחמן אסתר.

בשלבים עוקבים, המהירים מאוד, הקשר של הפחמן-חמצן של האסתר נשבר ומיני המופרדים מופרדים מהמולקולה המקורית של המים ומוחברים למולקולת האלכוהול המתהווה. התגובה המלאה מיוצגת על ידי המשוואה:

RCO-OR + H2O → RCO-OH + R'-OH.

איפה RCO-OH מציין מולקולה של חומצה carboxylic, R'-OH מציין מולקולה של אלכוהול ואת מקפים מייצגים קשרים קוולנטיים כי הם שבורים או נוצרו במהלך התגובה. איור 2 ממחיש דוגמה של הידרוליזה של מתיל אצטט (Clark, 2004).

איור 2: הידרוליזה של מתיל אצטט

תגובות הידרוליזה באורגניזמים חיים מתבצעים בעזרת קטליזה על ידי סוג של אנזימים הידרוזולים הידועים.

תגובות ביוכימיות כי לשבור פולימרים, כגון חלבונים (קשרים פפטידיים בין חומצות אמינו), נוקלאוטידים, סוכרים מורכבים עמילן, ושומנים הם מזורזים על ידי מעמד אנזים זה.

בתוך מחלקה זו, ליפאזות, עמילזות ו proteinases שומנים hydrolyze, סוכרים וחלבונים, בהתאמה (ללא גבולות, 2016).

חיידקים ופטריות כי לבזות תאי תפקיד מיוחד בייצור נייר ויישומים יומיומיים אחרים של הביוטכנולוגיה, כי הם אנזימים (cellulases ו esterases) שיכול לשבור סוכרים תאיים (פולימרים של מולקולות סוכר) או גלוקוז ו מתפרק דביקות.

לדוגמה, חלבון נוסף לתמצית התא, על מנת להידלק את הפפטידים וליצור תערובת של חומצות אמינו חופשיות (Phillips, 2016).

דוגמאות של הידרוליזה

הפירוק של מלח של חומצה חלשה או של בסיס במים הוא דוגמה לתגובה הידרוליזה. חומצות חזקות יכול להיות גם הידרוליזה. לדוגמה, פירוק של חומצה גופרתית במים מייצרת הידרוניום bisulfate.

הידרוליזה של סוכר יש שם משלה: sccharification. לדוגמה, סוכרוז סוכר יכול לעבור הידרוליזה להישבר לתוך סוכרים רכיב שלה, גלוקוז פרוקטוז.

חומצה בסיס הידרוליזה קטליזד הוא סוג אחר של תגובה הידרוליזה. דוגמה לכך היא הידרוליזה של אמידים.

במערכות ביולוגיות, הידרוליזה נוטה להיות מזרז על ידי אנזימים. דוגמה טובה היא הידרוליזה של מולקולת האנרגיה של ה- ATP. הידרוליזה המופרזת משמשת גם לעיכול של חלבונים, פחמימות ושומנים (Helmenstine, 2017).

הפניות

1. (2016, 26 במאי). הידרוליזה. נלקח מתוך גבולות:.
2. קלארק, י. (2004). המכאניזם לחומצה של הידרוליזה של אסטרס. מקור: chemguide.co.uk: chemguide.co.uk.
3. אנציקלופדיה בריטניקה. (2016, 16 בנובמבר). הידרוליזה. נלקח britannica: britannica.com.
4. הלמנשטיין, א 'מ' (2017, 23 במרץ). הידרוליזה הגדרה ודוגמאות. נלקח מתוך מחשבה:.
5. מילון מונחים של כימיה אורגנית. (S.F.). נלקח מ chem.ucla.edu: web.chem.ucla.edu.
6. Patrina Kim, G. H. (2015, 20 באוקטובר). הידרוליזה. נלקח מ chem.libretexts.org: chem.libretexts.org.
7. Phillips, T. (2016, 16 בספטמבר). הסבר על הידרוליזה. נלקח מן האיזון: thebalance.com.