Hydrolys-exempel (av salter, syror, baser, organisk C.)

den hydrolys, I kemi är det en reaktion av dubbel sönderdelning med vatten som en av reaktanterna. Därför, om en förening är representerad av formeln AB vari A och B är atomer eller grupper och vatten representeras av formeln HOH, hydrolysreaktionen kan representeras av reversibel kemisk ekvation: AB + HOH ⇌ AH + BOH.

Reagens än vatten och hydrolysprodukter kan vara neutrala molekyler, som i de flesta hydrolys med joniska molekyler eller föreningar organiska avfall, som vid hydrolys av salter, syror och baser.

I bioteknik och levande organismer är dessa ämnen ofta polymerer (Encyclopædia Britannica, 2016).

Ordet är härlett från hydro, grekiskt för vatten och lysis, vilket betyder "att lossna". Hydrolys innebär separation av kemikalier när de tillsätts till vatten.

De tre huvudtyperna av hydrolys är hydrolysen av salter, hydrolys av syror och hydrolys av baser.

index

• 1 Hydrolys av salter
• 2 Hydrolys av syror
• 3 bashydrolys
• 4 Hydrolys av organiska föreningar
• 5 Exempel på hydrolys
• 6 referenser

Hydrolys av salter

I vatten dissocierar salterna för att bilda joner (helt eller ofullständigt beroende på respektive löslighetskonstant, Ks).

Hydrolysen med jonföreningar kan illustreras genom de kemiska förändringarna som uppträder i en vattenhaltig lösning av natriumacetatsaltet.

I lösning separeras de joniska beståndsdelarna i saltet (acetatjonen och natriumjonen). Vattenmolekyler kombineras med acetatjoner för att bilda ättiksyra och hydroxidjoner.

CH₃COONa + H₂O → CH₃COOH + Na⁺ + OH^-

Ättiksyra dissocieras reversibelt i acetatjoner och vätejoner, men endast i mycket liten grad, så att joninnehållet i lösningen till stor del är natrium- och hydroxidjoner. Därför uppvisar lösningen grundläggande egenskaper (dvs. förändringar i lakmuspapper från rött till blått).

Ett annat exempel på hydrolys av salter är natriumklorid, vilken i vattenlösning bryter de jonbindningar av saltet som löses med vatten såsom visas i figur 1 (Patrina Kim, 2015).

Figur 1: hydrolys av natriumklorid

Sur hydrolys

Vatten kan fungera som en syra eller en bas, baserat på teorin om Brønsted-Lowry-syran. Om det verkar som en Bronsted-Lowry-syra, kommer vattenmolekylen att donera en proton (H +), också skriven som en hydroniumjon (H3O) ⁺).

Om den fungerar som en Bronsted-Lowry-bas, skulle den acceptera en proton (H ⁺). En sur hydrolysreaktion är mycket lik en syradissociationsreaktion.

CH₃COOH + H₂O ⇌ CH₃COO^- + H₃O⁺

I den tidigare reaktionen har protonen H⁺ av ättiksyra (CH₃COOH) doneras till vatten, vilket producerar H₃O⁺ och CH₃COO^- . Länkarna mellan H⁺ och CH₃COO^- bryts genom tillsats av vattenmolekyler.

En reaktion med CH₃COOH, en svag syra, liknar en syradissociationsreaktion och vatten bildar en konjugatbas och en hydronjonjon. När en svag syra hydrolyseras produceras en hydronjon (Illustrated Glossary of Organic Chemistry, S.F.).

Bashydrolys

En grundläggande hydrolysreaktion kommer att likna basdissociationsreaktionen. En vanlig svag bas som dissocierar i vatten är ammoniak:

NH₃+H₂O⇌NH₄⁺+OH^-

I hydrolysen av ammoniak, accepterar ammoniakmolekylen en proton från vatten (dvs vatten verkar som en Bronsted-Lowry-syra), som producerar en hydroxid anjon (OH^-).

På samma sätt som en grundläggande dissociationsreaktion bildar ammoniak ammonium och en hydroxid från tillsatsen av en vattenmolekyl.

Hydrolys av organiska föreningar

Hydrolys med organiska föreningar kan illustreras genom reaktion av vatten med en ester av en karboxylsyra.

Samtliga dessa estrar har den allmänna formeln RCO-OR ', vari R och R' är kombinationer (t ex om R och R 'båda representerar metylgruppen, CH₃, estern är metylacetat).

Hydrolys involverar flera steg, varav den långsammaste är bildandet av en kovalent bindning mellan syreatomen i vattenmolekylen och esterkolatom.

I successiva steg, som är mycket snabba, bryts esterens kolsyra-bindning och vätejonerna separeras från den ursprungliga vattenmolekylen och binds till den växande alkoholmolekylen. Den fullständiga reaktionen representeras av ekvationen:

RCO-OR '+ H20 → RCO-OH + R'-OH.

När RCO-OH betecknar en molekyl av en karboxylsyra, betecknar R'-OH en molekyl av en alkohol och bindestreckema representerar kovalenta bindningar som bryts eller bildas under reaktionen. Figur 2 illustrerar ett exempel på hydrolysen av metylacetat (Clark, 2004).

Figur 2: hydrolys av metylacetat

Hydrolysreaktioner i levande organismer utförs med hjälp av katalys av en klass av enzymer som kallas hydrolaser.

Biokemiska reaktioner som bryter ner polymerer, såsom proteiner (peptidbindningar mellan aminosyror), nukleotider, komplexa sockerarter och stärkelse, och fetter katalyseras av denna enzymklass.

Inom denna klass hydrolyserar lipaser, amylaser och proteinaser fetter, sockerarter och proteiner (Boundless, 2016).

Bakterier och svampar som bryter ned cellulosa spelar en särskild roll i produktionen av papper och andra vardagliga tillämpningar av bioteknik, eftersom de är enzymer (cellulaser och esteraser) som kan bryta cellulosa polysackarider (polymerer av sockermolekyler) eller glukos och sönderdelas stickies.

Till exempel tillsattes proteinas till cellextraktet, för att hydrolysera peptiderna och producera en blandning av fria aminosyror (Phillips, 2016).

Exempel på hydrolys

Upplösningen av ett salt av en svag syra eller av en bas i vatten är ett exempel på en hydrolysreaktion. Starka syror kan också hydrolyseras. Till exempel producerar upplösningen av svavelsyra i vatten hydronium och bisulfat.

Hydrolysen av ett socker har sitt eget namn: sackarisering. Till exempel kan sockersackaros genomgå hydrolys för att bryta ner i dess sockerarter, glukos och fruktos.

Syrabaskatalyserad hydrolys är en annan typ av hydrolysreaktion. Ett exempel är hydrolysen av amider.

I biologiska system tenderar hydrolysen att katalyseras av enzymer. Ett bra exempel är hydrolysen av ATP-energimolekylen. Den katalyserade hydrolysen används också för digereringen av proteiner, kolhydrater och lipider (Helmenstine, 2017).

referenser

1. (2016, 26 maj). hydrolys. Hämtad från gränslös: boundless.com.
2. Clark, J. (2004). Mekanismen för syrakatalyserad hyldrolys av estrar. Hämtad från chemguide.co.uk: chemguide.co.uk.
3. Encyclopædia Britannica. (2016, 16 november). hydrolys. Hämtad från britannica: britannica.com.
4. Helmenstine, A. M. (2017, 23 mars). Hydrolys Definition och exempel. Hämtad från thoughtco: thoughtco.com.
5. Illustrerad ordlista för organisk kemi. (S.F.). Hämtad från kem.ucla.edu: web.chem.ucla.edu.
6. Patrina Kim, G. H. (2015, 20 oktober). hydrolys. Hämtad från chem.libretexts.org: chem.libretexts.org.
7. Phillips, T. (2016, 16 september). En förklaring av hydrolys. Hämtad från balansen: thebalance.com.