Vi forklarer hva hydrolyse er og hva denne kjemiske reaksjonen består av. Også hvilke typer hydrolyse som finnes.
Hva er hydrolyse?
Hydrolyse er en kjemisk reaksjon i hvilken molekyler fra Vann (H2O) er delt inn i deres atomer komponenter (hydrogen og oksygen). I sin tur, i hydrolyseprosessen, fortsetter atomene som utgjør vannmolekylene å dannes kjemiske koblinger med stoffet som reagerer med vann. Hydrolyse er en svært viktig reaksjon, siden vann er det mest brukte løsningsmidlet på verdensbasis.
Det spesifikke navnet på denne reaksjonen kommer fra de greske ordene hydro ("vann og lýsis ("Ruptur"), hvorfra det følger at det er en form for brudd på et gitt molekyl av oppløst stoff, når den reagerer med vann. I form av organisk kjemi, er det den stikk motsatte prosessen med reaksjonen av kondensasjon, som er kombinasjonen av to organiske molekyler, der et produkt og et vannmolekyl oppnås.
Det finnes ulike former for hydrolyse, avhengig av stoffene som er laget for å reagere med vann:
- Syre-base hydrolyse. I denne reaksjonen deler vann seg i et hydroksylion (OH–) og et proton (H +), som umiddelbart hydratiseres for å danne et hydroniumion (H3O +). Dermed manifesterer rent vann denne reaksjonen spontant.
Når visse stoffer tilsettes til vannet, kan balansen til forrige reaksjon endres. For eksempel, hvis vi legger til salter, avhengig av din løselighet, kan dets anioner eller kationer kombineres med OH– og H3O + ionene, noe som kan føre til at pH i den endelige løsningen varierer. Dermed er det fire klassifiseringer for syre-base hydrolyse i henhold til typen salt tilsatt til vannet:- Sterk syresterk base salthydrolyse. Når et salt fra en syre og en base sterk i vann, forekommer nesten ingen hydrolyse, på grunn av hvilken dissosiasjonsbalansen til vann ikke endres. De pH i dette tilfellet vil det være nøytralt. For eksempel:
- Hydrolyse av svakt syresterkt basesalt. Anionet av saltet (fra den svake syren og den sterke basen) og et proton fra vannet kombineres, og frigjør hydroksylioner, på grunn av hvilke den resulterende pH vil være basisk. For eksempel:
- Sterk syre-svak base salt hydrolyse. Kationen til saltet (som kommer fra den sterke syren og den svake basen) gir fra seg et proton til vannet for å danne et hydroniumion (H3O +), på grunn av dette vil den resulterende pH-verdien være sur. For eksempel:
- Svak syre-svak base salthydrolyse. Kationen til saltet (som kommer fra den svake basen) kombineres med vannet som frigjør et hydroniumion (H3O +) og anionen til saltet (kommer fra den svake syren) kombineres med vannet som frigjør et hydroksylion (OH–). Den resulterende pH vil avhenge av mengden hydronium og hydroksylioner som produseres. Hvis det produseres mer H3O + ion enn OH– ion, vil pH være surt, og hvis det produseres mer OH– ion enn H3O + ion, vil pH være basisk. På den annen side, hvis mengdene produsert av begge ioner er like, vil den resulterende pH være nøytral. For eksempel:
- Sterk syresterk base salthydrolyse. Når et salt fra en syre og en base sterk i vann, forekommer nesten ingen hydrolyse, på grunn av hvilken dissosiasjonsbalansen til vann ikke endres. De pH i dette tilfellet vil det være nøytralt. For eksempel:
- Hydrolyse av amider og estere. I denne typen organiske stoffer kan hydrolyse skje i surt eller basisk medium. Når det gjelder estere, hydrolyseres de i et surt og basisk medium, og danner karboksylsyrer og alkoholer. Prosessen med hydrolyse av estere kalles også forsåpning (hydrolyse av triglyserider for å lage såper). På den annen side hydrolyserer amider generelt i et surt medium, og brytes ned til aminer og karboksylsyrer. For eksempel:
- Hydrolyse av polysakkarider. Polysakkarider (sukker) kan hydrolyseres og brytes ned (bryter deres glykosidbindinger, som er bindinger mellom monosakkarider for å danne polysakkarider) til enklere polysakkarider, disakkarider eller monosakkarider. I hydrolyseprosessen binder et hydrogen i vannmolekylet seg til oksygenet i enden av et sukkermolekyl, mens hydroksylet binder seg til enden av resten. Hydrolysen av polysakkarider er en prosess som utføres regelmessig av livsformer.
- Enzymatisk hydrolyse. Det er hydrolysen som skjer i nærvær av enzymer (organiske forbindelser som generelt øker hastigheten på kjemiske reaksjoner) kalt hydrolaser. For eksempel er urea amidohydrolase et enzym involvert i hydrolyse av urea: