Vysvětlíme si, co je hydrolýza a z čeho se tato chemická reakce skládá. Také typy hydrolýzy, které existují.
Co je hydrolýza?
Hydrolýza je a chemická reakce ve kterém molekul z Voda (H2O) se dělí na jejich atomy složky (vodík a kyslík). V procesu hydrolýzy se dále tvoří atomy, které tvoří molekuly vody chemické vazby s látkou, která reaguje s vodou. Hydrolýza je velmi důležitá reakce, protože voda je celosvětově nejrozšířenějším rozpouštědlem.
Specifický název této reakce pochází z řeckých slov hydro ("voda a lýsis („Rupture“), z čehož vyplývá, že jde o formu ruptury dané molekuly rozpuštěná látka, kdy reaguje s vodou. Z hlediska organická chemie, je to přesně opačný proces reakce kondenzace, což je spojení dvou organických molekul, ve kterých se získá produkt a molekula vody.
Existují různé formy hydrolýzy v závislosti na látkách, které reagují s vodou:
- Acidobazická hydrolýza. Při této reakci se voda rozdělí na hydroxylové ionty (OH–) a a proton (H +), který je okamžitě hydratován za vzniku hydroniového iontu (H3O +). Čistá voda tedy projevuje tuto reakci spontánně.
Když se do vody přidají určité látky, může se změnit rovnováha předchozí reakce. Pokud například přidáme soli, v závislosti na vaší rozpustnostjeho anionty nebo kationty se mohou kombinovat s ionty OH– a H3O +, což může způsobit změny pH konečného roztoku. Existují tedy čtyři klasifikace acidobazické hydrolýzy podle typu soli přidané do vody:- Silná kyselina-silná zásaditá hydrolýza solí. Když sůl z kyselina a zásada silný ve vodě, nedochází téměř k žádné hydrolýze, díky čemuž se nemění disociační rovnováha vody. The pH v tomto případě bude neutrální. Například:
- Hydrolýza soli slabé kyseliny a silné zásady. Aniont soli (ze slabé kyseliny a silné zásady) a proton z vody se spojí a uvolní hydroxylové ionty, díky nimž bude výsledné pH zásadité. Například:
- Silná kyselá-slabá bazická hydrolýza solí. Kationt soli (pocházející ze silné kyseliny a slabé zásady) odevzdává vodě proton za vzniku hydroniového iontu (H3O +), díky kterému bude výsledné pH kyselé. Například:
- Slabá kyselina-slabá bazická hydrolýza solí. Kationt soli (pocházející ze slabé báze) se spojí s vodou a uvolní hydroniový iont (H3O +) a aniont soli (pocházející ze slabé kyseliny) se spojí s vodou a uvolní hydroxylový iont (OH-). Výsledné pH bude záviset na množství produkovaných hydroniových a hydroxylových iontů. Pokud se vytvoří více iontů H3O + než iontů OH–, bude pH kyselé, a pokud se vytvoří více iontů OH– než iontů H3O +, bude pH zásadité. Na druhou stranu, pokud jsou produkovaná množství obou iontů stejná, bude výsledné pH neutrální. Například:
- Silná kyselina-silná zásaditá hydrolýza solí. Když sůl z kyselina a zásada silný ve vodě, nedochází téměř k žádné hydrolýze, díky čemuž se nemění disociační rovnováha vody. The pH v tomto případě bude neutrální. Například:
- Hydrolýza amidů a esterů. V těchto typech organických látek může hydrolýza probíhat v kyselém nebo zásaditém prostředí. V případě esterů se hydrolyzují v kyselém a zásaditém prostředí za vzniku karboxylových kyselin a alkoholy. Proces hydrolýzy esterů se také nazývá saponifikace (hydrolýza triglyceridů za vzniku mýdel). Na druhé straně amidy obecně hydrolyzují v kyselém prostředí a rozkládají se na aminy a karboxylové kyseliny. Například:
- Hydrolýza polysacharidů. Polysacharidy (cukry) mohou být hydrolyzovány a štěpeny (rozbitím jejich glykosidických vazeb, což jsou vazby mezi monosacharidy za vzniku polysacharidů) na jednodušší polysacharidy, disacharidy nebo monosacharidy. V procesu hydrolýzy se vodík v molekule vody váže na kyslík na konci molekuly cukru, zatímco hydroxyl se váže na konec zbytku. Hydrolýza polysacharidů je proces, který pravidelně provádějí formy života.
- Enzymatická hydrolýza. Je to hydrolýza, ke které dochází v přítomnosti enzymy (organické sloučeniny, které obecně zvyšují rychlost chemických reakcí) nazývané hydrolázy. Například amidohydroláza močoviny je enzym zapojený do hydrolýzy močoviny: