Vysvetlíme, čo je hydrolýza a z čoho pozostáva táto chemická reakcia. Tiež typy hydrolýzy, ktoré existujú.
Čo je hydrolýza?
Hydrolýza je a chemická reakcia v ktorom molekuly od Voda (H2O) sa delia na ich atómov zložky (vodík a kyslík). Na druhej strane, v procese hydrolýzy sa ďalej tvoria atómy, ktoré tvoria molekuly vody chemické väzby s látkou, ktorá reaguje s vodou. Hydrolýza je veľmi dôležitá reakcia, pretože voda je celosvetovo najpoužívanejším rozpúšťadlom.
Špecifický názov tejto reakcie pochádza z gréckych slov hydro („voda a lýsis („Rupture“), z čoho vyplýva, že ide o formu prasknutia danej molekuly o rozpustená látka, keď reaguje s vodou. V zmysle organická chémia, je to presne opačný proces reakcie z kondenzácii, čo je spojenie dvoch organických molekúl, v ktorých sa získa produkt a molekula vody.
Existujú rôzne formy hydrolýzy v závislosti od látok, ktoré reagujú s vodou:
- Acidobázická hydrolýza. Pri tejto reakcii sa voda rozdelí na hydroxylový ión (OH–) a a protón (H +), ktorý sa okamžite hydratuje za vzniku hydróniového iónu (H3O +). Čistá voda teda prejavuje túto reakciu spontánne.
Keď sa do vody pridajú určité látky, môže sa zmeniť rovnováha predchádzajúcej reakcie. Napríklad, ak pridáme soli, v závislosti od vašej rozpustnosťjeho anióny alebo katióny sa môžu spájať s iónmi OH– a H3O+, čo môže spôsobiť zmeny pH konečného roztoku. Existujú teda štyri klasifikácie acidobázickej hydrolýzy podľa typu soli pridanej do vody:- Hydrolýza solí silnej kyseliny a zásady. Keď soľ z kyselina a zásada silný vo vode, nedochádza takmer k žiadnej hydrolýze, vďaka čomu sa nemení disociačná rovnováha vody. The pH v tomto prípade bude neutrálny. Napríklad:
- Hydrolýza soli so slabou kyselinou a silnou zásadou. Anión soli (zo slabej kyseliny a silnej zásady) a protón z vody sa spoja, čím sa uvoľnia hydroxylové ióny, vďaka čomu bude výsledné pH zásadité. Napríklad:
- Silná kyslá-slabá zásaditá hydrolýza solí. Katión soli (pochádzajúci zo silnej kyseliny a slabej zásady) odovzdá vode protón za vzniku hydroniového iónu (H3O +), vďaka čomu bude výsledné pH kyslé. Napríklad:
- Slabá kyslá-slabá zásaditá hydrolýza soli. Katión soli (pochádzajúci zo slabej zásady) sa spája s vodou a uvoľňuje hydróniový ión (H3O +) a anión soli (pochádzajúci zo slabej kyseliny) sa spája s vodou a uvoľňuje hydroxylový ión (OH-). Výsledné pH bude závisieť od množstva produkovaných hydróniových a hydroxylových iónov. Ak sa vytvorí viac iónov H3O + ako iónov OH–, pH bude kyslé a ak sa vytvorí viac iónov OH– ako iónov H3O +, bude pH zásadité. Na druhej strane, ak sú množstvá produkovaných oboch iónov rovnaké, výsledné pH bude neutrálne. Napríklad:
- Hydrolýza solí silnej kyseliny a zásady. Keď soľ z kyselina a zásada silný vo vode, nedochádza takmer k žiadnej hydrolýze, vďaka čomu sa nemení disociačná rovnováha vody. The pH v tomto prípade bude neutrálny. Napríklad:
- Hydrolýza amidov a esterov. V týchto typoch organických látok môže hydrolýza prebiehať v kyslom alebo zásaditom prostredí. V prípade esterov sa hydrolyzujú v kyslom a zásaditom prostredí, pričom vznikajú karboxylové kyseliny a alkoholy. Proces hydrolýzy esterov sa tiež nazýva saponifikácia (hydrolýza triglyceridov na výrobu mydiel). Na druhej strane amidy vo všeobecnosti hydrolyzujú v kyslom prostredí, pričom sa rozkladajú na amíny a karboxylové kyseliny. Napríklad:
- Hydrolýza polysacharidov. Polysacharidy (cukry) je možné hydrolyzovať a štiepiť (rozbiť ich glykozidické väzby, čo sú väzby medzi monosacharidmi za vzniku polysacharidov) na jednoduchšie polysacharidy, disacharidy alebo monosacharidy. V procese hydrolýzy sa vodík v molekule vody viaže na kyslík na konci molekuly cukru, zatiaľ čo hydroxyl sa viaže na koniec zvyšku. Hydrolýza polysacharidov je proces, ktorý pravidelne vykonávajú formy života.
- Enzymatická hydrolýza. Ide o hydrolýzu, ku ktorej dochádza v prítomnosti enzýmy (organické zlúčeniny, ktoré vo všeobecnosti zvyšujú rýchlosť chemických reakcií) nazývané hydrolázy. Napríklad amidohydroláza močoviny je enzým, ktorý sa podieľa na hydrolýze močoviny: