Vi forklarer, hvad hydrolyse er, og hvad denne kemiske reaktion består af. Også de typer hydrolyse, der findes.
Hvad er hydrolyse?
Hydrolyse er en kemisk reaktion hvori molekyler fra Vand (H2O) er opdelt i deres atomer komponenter (brint og oxygen). Til gengæld, i hydrolyseprocessen, fortsætter de atomer, der udgør vandmolekylerne, med at dannes kemiske forbindelser med stoffet, der reagerer med vand. Hydrolyse er en meget vigtig reaktion, da vand er det mest udbredte opløsningsmiddel på verdensplan.
Det specifikke navn på denne reaktion kommer fra de græske ord hydro ("vand og lýsis ("Ruptur"), hvoraf det følger, at det er en form for brud på et givet molekyle af opløst stof, når det reagerer med vand. Med hensyn til organisk kemi, det er den stik modsatte proces af reaktionen af kondensation, som er kombinationen af to organiske molekyler, hvori et produkt og et vandmolekyle opnås.
Der er forskellige former for hydrolyse, afhængigt af de stoffer, der er lavet til at reagere med vand:
- Syre-base hydrolyse. I denne reaktion deler vand sig i en hydroxylion (OH–) og en proton (H+), som straks hydreres til dannelse af en hydroniumion (H3O+). Således manifesterer rent vand denne reaktion spontant.
Når visse stoffer tilsættes vandet, kan balancen i den tidligere reaktion ændres. For eksempel, hvis vi tilføjer salte, afhængigt af din opløselighed, kan dets anioner eller kationer kombineres med OH– og H3O + ionerne, hvilket kan få den endelige opløsnings pH til at variere. Der er således fire klassifikationer for syre-base hydrolyse i henhold til typen af salt tilsat vandet:- Stærk syrestærk base salt hydrolyse. Når et salt fra en syre og en base stærk i vand, sker der næsten ingen hydrolyse, hvorved vandets dissociationsbalance ikke ændres. Det pH i dette tilfælde vil det være neutralt. For eksempel:
- Hydrolyse af svagt syrestærkt basesalt. Anionen af saltet (fra den svage syre og den stærke base) og en proton fra vandet kombineres og frigiver hydroxylioner, på grund af hvilke den resulterende pH vil være basisk. For eksempel:
- Stærk syre-svag base salt hydrolyse. Kationen af saltet (kommer fra den stærke syre og den svage base) afgiver en proton til vandet for at danne en hydroniumion (H3O +), på grund af hvilken den resulterende pH vil være sur. For eksempel:
- Svag syre-svag base salt hydrolyse. Kationen af saltet (kommer fra den svage base) kombineres med vandet, der frigiver en hydroniumion (H3O +), og anionen af saltet (kommer fra den svage syre) kombineres med vandet, der frigiver en hydroxylion (OH–). Den resulterende pH vil afhænge af mængden af producerede hydronium- og hydroxylioner. Hvis der produceres mere H3O + ion end OH– ion, vil pH være sur, og hvis der produceres mere OH– ion end H3O + ion, vil pH være basisk. På den anden side, hvis mængderne produceret af begge ioner er lige store, vil den resulterende pH være neutral. For eksempel:
- Stærk syrestærk base salt hydrolyse. Når et salt fra en syre og en base stærk i vand, sker der næsten ingen hydrolyse, hvorved vandets dissociationsbalance ikke ændres. Det pH i dette tilfælde vil det være neutralt. For eksempel:
- Hydrolyse af amider og estere. I disse typer organiske stoffer kan hydrolyse forekomme i et surt eller basisk medium. I tilfælde af estere hydrolyseres de i et surt og basisk medium, hvorved der dannes carboxylsyrer og alkoholer. Processen med hydrolyse af estere kaldes også forsæbning (hydrolyse af triglycerider til fremstilling af sæber). På den anden side hydrolyserer amider generelt i et surt medium og nedbrydes til aminer og carboxylsyrer. For eksempel:
- Hydrolyse af polysaccharider. Polysaccharider (sukkerarter) kan hydrolyseres og nedbrydes (nedbryde deres glykosidbindinger, som er bindinger mellem monosaccharider for at danne polysaccharider) til enklere polysaccharider, disaccharider eller monosaccharider. I hydrolyseprocessen binder et brint i vandmolekylet til ilten i enden af et sukkermolekyle, mens hydroxylen binder til enden af resten. Hydrolysen af polysaccharider er en proces, der udføres regelmæssigt af livsformer.
- Enzymatisk hydrolyse. Det er hydrolysen, der sker i nærvær af enzymer (organiske forbindelser, der generelt øger hastigheden af kemiske reaktioner) kaldet hydrolaser. For eksempel er urea amidohydrolase et enzym involveret i hydrolyse af urea: