HİDRASYON. HİDRATLAR. HİDROLİZ. Hidrasyon (Yunanca "hudor" - su), iyonlara, atomlara veya moleküllere su eklenmesidir. Bu sürecin ürünlerine hidratlar denir. Hidroliz (Yunanca "liz" - ayrışma, çözünme), bir maddenin su ile ayrışmasının kimyasal reaksiyonudur.

Kimyacılar uzun yıllar boyunca maddelerin sudaki çözünmesini tamamen fiziksel bir süreç olarak değerlendirdiler. Ve artık okul ders kitaplarında bu, örneğin şekerin suda çözülmesini içeriyor. Aslında su, indirgenmiş basınç altında bir şeker çözeltisinden buharlaştığında, orijinal maddenin değişmeden elde edilmesi kolaydır.

Aynı zamanda, tasfiye sürecinin salt bir süreç olarak değerlendirilemeyeceğine dair kanıtlar birikiyordu. mekanik karıştırma heksan ve heptan gibi bileşenler. Bu nedenle, sodyum klorür ve diğer birçok bileşiğin çözeltileri elektriksel olarak iletkendir ve çözünme işleminin kendisine sıklıkla önemli termal etkiler eşlik eder. santimetre. ELEKTROLİTİK AYRIŞMA). Üstelik bazı bileşikler çözündüğünde renk bile değiştirir. Örneğin, bakır sülfat renksizdir ve seyreltik çözeltisi mavidir, kobalt(II) klorür mavidir ve sulu çözeltileri pembedir. Bütün bu gerçekler, suda çözünmenin, hidrasyonun yani bir maddenin su ile etkileşiminin neden olduğu fiziksel ve kimyasal bir süreç olduğunu göstermektedir.

Hidrasyon sırasında, bazı durumlarda, çözünen maddenin iyonlarına, atomlarına veya moleküllerine geri dönüşümlü su ilavesi hidratlar oluşturmak üzere meydana gelir. Bu nedenle, kristal iyonik bileşikler (tuzlar, alkaliler ve bazı asitler, örneğin sitrik ve oksalik), moleküler bileşikler (hidrojen klorür, sülfürik asit, alkol, glikoz vb.) suda çözüldüğünde, katyonların hidrasyonu ve çözünen maddeyi oluşturan anyonlar veya çözünme işlemi sırasında oluşan iyonların hidrasyonu. Bu durumda su molekülleri bir bütün olarak korunur.

İyonların hidrasyon süreci, elektrostatik kuvvetler sayesinde iyonları her taraftan bir hidrasyon “kaplaması” ile çevreleyen çok sayıda su molekülünü içerirken, yalnızca birkaç su molekülü merkezi iyonla ilk, en sıkı bağlı katmanı oluşturur. Genel olarak iyonların hidrasyonu sırasında önemli miktarda enerji açığa çıkar; örneğin H + katyonlarının hidrasyonu sırasında 1076 kJ/mol açığa çıkar - bu, H2 moleküllerinin atomlara ayrışma enerjisinden 2,5 kat daha fazladır. İyonun boyutu ne kadar küçük ve yükü ne kadar büyük olursa hidrasyon enerjisi de o kadar büyük olur. Örneğin büyük bir Cs+ iyonunun hidrasyon enerjisi H+ iyonuna göre 4 kat daha azdır. İyon hidrasyon enerjisinin deneysel olarak belirlenmesi zordur ancak elektrostatik modellerden hesaplanabilir. Bazı iyonların hidrasyon enerjileri tabloda verilmiştir.

İyon		İyon	Hidrasyon enerjisi, kJ/mol
H+	1076	Sr 2+	1477
H3O+	460	Ba 2+	1339
Li+	502	Zn2+	2130
Na+	410	Al 3+	4548
K+	329	F -	473
NH4+	330	Cl-	330
Rb+	314	Kardeşim –	296
C'ler+	264	BEN -	264
Mg2+	1887	AH -	339
Ca2+	1569	MnO4 –	247

Cebirsel enerji toplamı kristal kafesÇözünen maddenin (veya bağ kırma enerjisi) ve iyonların hidrasyon enerjisi, çözünmenin toplam termal etkisini belirler. İyonik bileşikler söz konusu olduğunda, süreç önemli ölçüde ekzotermik olabilir (sülfürik asit, sodyum ve potasyum hidroksitlerin su içinde çözünmesi çözeltinin kaynamasına bile neden olabilir), esasen endotermik (amonyum nitratın hızlı bir şekilde çözündüğü bir bardak su donar) olabilir. ıslak bir stand) veya termonötral (sodyum bromürün çözünmesine pratik olarak sıcaklıkta bir değişiklik eşlik etmez).

Birçok susuz tuzun belirli bir miktarda suyla (örneğin gaz fazından) hidrasyonu, kristalin hidratlar adı verilen belirli bir bileşime sahip katı hidratların oluşumuna yol açar. Bu işleme her zaman ısının salınması eşlik eder. Hidrasyon, mevcut su miktarına ve sıcaklığa bağlı olarak aşamalı olarak yapılabilir. Aynı zamanda iyonların rengi de değişebilir. Örneğin, renksiz bakır(II) sülfatın hidrasyonu sırasında, çeşitli renkli kristalin hidratlar art arda oluşur ve bunlardan izole edilirler. saf biçim CuSO 4 ·H2O monohidrat, CuSO 4 ·3H2O trihidrat ve pentahidrat ( bakır sülfat) CuSO 4 ·5H 2 O. Seyreltik çözeltilerde mavi-yeşil hidratlar bulunur - su iyonları Cu(OH) 6 2+. Pembe su iyonu Co(H 2 O) 4 2+ tarafından su kaybı, mavi rengin ortaya çıkmasına neden olur.

Birçok tuzun sulu çözeltilerinden kristalizasyonu sırasında, su molekülleri kristal hidratların oluşmasıyla kristal kafesin bir parçası haline gelir. farklı kompozisyonörneğin, LiCl H 2 O, CuCl 2 2H 2 O, Ba(ClO 4) 2 3H 2 O, CdBr 2 4H 2 O, Na 2 S 2 O 3 5H 2 O, AlCl 3 6H 2 O, FeSO 4 7H 2 O, MgI 2 8H 2 O, Fe(NO 3) 3 9H 2 O, Na 2 SO 4 10H 2 O, Na 2 HPO 4 12H 2 O, Al 2 (SO 4 ) 3 ·18H 2 O, vb. ısıtıldığında ve havada (özellikle düşük nemde) depolandığında, birçok kristalin hidrat aşınarak su moleküllerini kısmen veya tamamen kaybeder.

Moleküler bileşiklerin hidrasyonu genellikle hidrojen bağları nedeniyle meydana gelir ve kural olarak önemli bir termal etki eşlik etmez. Bir örnek şekerin çözünmesidir. Su molekülleri hidroksil gruplarıyla kolayca hidrojen bağları oluşturur, bu nedenle büyük moleküllü maddeler bile çok sayıda hidroksil grubu (sakkaroz, polivinil alkol) içeriyorsa suda iyi çözünür. Küçük polar moleküllere sahip bileşikler de polar su molekülleri tarafından kolayca hidratlanır, dolayısıyla bu tür bileşikler genellikle suda iyi çözünür. Bir örnek, suyla her oranda karışabilen asetonitril CH3CN'dir.

Bazı bileşiklerle olağandışı hidratlar, katı haldeki su ile oluşturulur. Bu hidratlarda, bir dizi maddenin atomları ve molekülleri, buz kristali kafesinin boşluklarına dahil edilir. Bu boşluklar O 2, N 2, H 2 S, CH 4 gibi küçük moleküller ve soy gaz atomları ile doldurulabilir. Bu tür "kimyasal bağ içermeyen" bileşiklere gaz hidratlar denir. Diğer isimleri klatratlardır (inklüzyon bileşikleri). Yokluk kimyasal bağlar su molekülleri ve içerdiği madde arasında en alışılmadık oranlara yol açar. Örneğin, ne zaman düşük sıcaklıklar 46 H2O molekülü başına sekiz atom argon, kripton, ksenon veya radon içeren bileşikler stabildir. Ancak küçük helyum ve neon atomları, kendileri için çok büyük boşluklardan "kaçtıkları" için bu tür klatratlar oluşturmazlar. Cl 2 8H 2 O bileşiminin klatratı, 1811'de Davy tarafından 0 ° C'de doymuş halden elde edildi. sulu çözelti klor

Su ve metanın yanı sıra diğer gazların oluşturduğu klatratlara genellikle gaz hidratlar denir. Dışarıdan kar veya gevşek kar gibi görünürler, ancak baskı altında bile var olabilirler. sıfırın üzerindeki sıcaklıklar. Bu nedenle gaz hidratlar gaz boru hattını tıkayabilir ve kazaya neden olabilir. Metan hidratlar doğada, özellikle okyanus sahanlığında yaygındır; hisse senetleri doğal gaz gaz hidratlar formundaki serbest haldeki rezervlerini önemli ölçüde aşar.

Su ile kimyasal bir etkileşim olarak hidrasyona, su moleküllerinin tahribatı eşlik edebilir, bu durumda, genellikle hidroliz - su ile ayrışma adı verilen geri dönüşü olmayan bir kimyasal reaksiyon meydana gelir. Hidroliz reaksiyonları hem inorganik hem de organik kimya. Hidroliz örnekleri organik bileşikler Aşağıdaki işlemler hizmet edebilir:

SO 3 + H 2 O ® H 2 SO 4, CaO + H 2 O ® Ca(OH) 2, SOCl 2 + H 2 O ® SO 2 + 2HCl, CaC 2 + 2H 2 O ® Ca(OH) 2 + C 2H2, PCl3 + 3H20® H3PO4 + HCl, BF3 + 3H20® H3BO3 + 3HF.

Güçlü bir baz (alkali) ve zayıf bir asit veya zayıf bir baz ve güçlü bir asitten oluşan tuzların hidrolizine, ortamın asitliğinde bir değişiklik eşlik eder: Na2S + H20® NaHS + NaOH, AlCl3 + H20® Al(OH)Cl2 + HC1. Al2S3 gibi tuzlar söz konusu olduğunda (yalnızca kuru yollarla elde edilebilirler), hidroliz, metal hidroksitin ve zayıf bir asidin salınmasıyla tamamlanır.

Organik kimyada, hidroliz reaksiyonlarına organik bir molekülün yok edilmesi (hidroliz) eşlik eder. esterler, proteinler): CH3COOC2H5 + H20® CH3COOH + C2H2OH veya moleküldeki herhangi bir grubun, genellikle hidroksil olmak üzere bir su molekülünün geri kalanıyla değiştirilmesi (alkil halojenürlerin hidrolizi): C2H5Br + H20® C2H5OH + HBr. Her iki durumda da hidroliz, açığa çıkan asidi bağlayan bir alkalinin varlığıyla kolaylaştırılır. Proteinler ve diğer biyolojik olarak aktif moleküller söz konusu olduğunda, hidroliz reaksiyonu özel enzimler - hidrolazlar tarafından istenen yöne yönlendirilir. Örneğin amilaz enzimi nişastanın hidrolizini destekler; Tripsin enzimi, arginin ve lizin amino asitlerinin oluşturduğu proteinlerdeki peptit bağlarını spesifik olarak hidrolize eder.

Organik kimyadaki hidrasyon reaksiyonlarının örnekleri arasında alkenlerin alkoller oluşturmak üzere katalitik hidrasyonu yer alır:

C 2 H 4 + H 2 O ® C 2 H 5 OH ve aldehit veya keton oluşumu ile alkinlerin katalitik hidrasyonu: C 2 H 2 + H 2 O ® CH 3 CHO, CH 3 –Cє CH + H 2 O ® CH3 – CO–CH3 .

Hidrasyon reaksiyonları endüstriyel organik sentezlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin katalitik hidrasyon, etilenden etil alkol, propilenden propil alkol, asetilenden asetaldehit ve metil asetilenden aseton üretir. Alçı ürünleri kalıplanırken, çimentonun "sertleşmesi" sırasında hidrat oluşumu ile hidrasyon reaksiyonu çok önemlidir. Gaz hidratların oluşumu çok bileşenli gaz karışımlarını ayırmak için kullanılır. Dünyanın bağırsaklarında metan hidrat rezervlerinin varlığı, gelecekteki doğal gaz üretimi için umut vericidir. Hidroliz reaksiyonları laboratuvar uygulamalarında ve endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Selülozun hidrolizi hidrolitik etil alkol denilen şeyi üretir, sükrozun hidrolizi glikoz ve fruktoz üretir, yağların hidrolizi gliserin ve karboksilik asit tuzları - sabun üretir. Organik bileşiklerin enzimatik hidrolizi gıda, tekstil ve ilaç endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Ilya Leenson

TANIM

Hidroliz herhangi bir maddenin (inorganik tuzlar, proteinler, amino asitler, karbonhidratlar ve diğer organik maddeler) suyla etkileşime girmesiyle oluşan kimyasal bir reaksiyondur.

Tuzların hidrolizini düşünürsek, oluşumu güçlü bir asit ve zayıf bir baz (FeS04, ZnCl2), zayıf bir asit ve güçlü bir baz (NaC03, CaS03) içeren orta ve asidik tuzlar hidrolize uğrar. , zayıf bir asit ve zayıf bir baz (( NH4)2C03, BeSiO3). Tuz, kuvvetli bir asit ve bazın (NaCl, K 2 SO 4) reaksiyona sokulmasıyla elde edilirse hidroliz reaksiyonu gerçekleşmez.

Hidroliz türleri

Dahil olmak üzere çeşitli hidroliz türleri vardır. en yüksek değer sahip olmak:

a) anyonla hidroliz

Bu tip hidroliz yalnızca oluşumu zayıf bir asit ve güçlü bir baz içeren inorganik ve organik tuzların karakteristiğidir, örneğin sodyum metasilikat (Na2Si03), sodyum format (HCOONa), potasyum asetat (CH3COOK) ), sülfit anyon kalsiyum (CaS03) vb. tarafından hidrolize edilir.

Potasyum asetat (CH 3 COOK) örneğine daha yakından bakalım. Bu tuz, güçlü bir baz olan potasyum hidroksit (KOH) ve zayıf bir asit olan asetik asitten (CH3COOH) oluşur. Hidroliz denklemi şöyle görünecektir:

CH3COOK ↔ CH3COO - + K + (tuz ayrışması);

СH3COO - + K + + H20 ↔ CH3COOH + K + + OH - (tam iyonik denklem);

CH3COO - + H20 ↔ CH3COOH + OH - (kısaltılmış iyonik denklem);

CH3COOK + H20↔ CH3COOH + KOH (moleküler denklem).

Çözeltide OH iyonlarının varlığı ortamın alkali yapısını gösterir.

b) katyonla hidroliz

Bu tip hidroliz aynı zamanda yalnızca oluşumu güçlü bir asit ve zayıf bir baz içeren inorganik tuzların karakteristiğidir, örneğin demir (III) klorür (FeCl3), bakır (II) sülfat (CuS04), berilyum nitrat (Be( NO 3) 2), vb.

Berilyum nitrat (Be(NO 3) 2) örneğini kullanarak daha ayrıntılı olarak ele alalım. Bu tuz, zayıf bir baz olan berilyum hidroksit (Be(OH)2) ve güçlü bir asit olan nitrik asitten (HNO3) oluşur. Hidroliz denklemi şöyle görünecektir:

Be(NO 3) 2 ↔ Be 2+ + 2NO 3 - (tuz ayrışması);

Be 2+ + 2NO 3 — + H 2 O ↔ BeOH + + H + + 2NO 3 — (tam iyonik denklem);

Be 2+ +H20 ↔ BeOH + + H + (kısaltılmış iyonik denklem);

Be(NO 3) 2 + H 2 O ↔ Be(OH)NO 3 + HNO 3 (moleküler denklem).

Teorik olarak hidrolizin ikinci aşaması mümkündür:

Be(OH)NO3 ↔ BeOH + + NO3 - (tuz ayrışması);

BeOH + + NO 3 - + H 2 O ↔ Be(OH) 2 + H + + NO 3 - (tam iyonik denklem);

BeOH + + H20 ↔ Be(OH)2 + H + (kısaltılmış iyonik denklem);

Be(OH)NO3 + H2O ↔ Be(OH)2 + HNO3 (moleküler denklem).

H+ iyonlarının varlığı ortamın asidik yapısını gösterir.

c) hem katyonun hem de anyonun hidrolizi

Bu tip hidroliz, yalnızca oluşumu zayıf bir asit ve zayıf bir baz içeren inorganik ve organik tuzların karakteristiğidir. Örneğin amonyum sülfit (NH4S03), demir (II) sülfür (FeS), bakır (II) nitrit (Cu(NO2)2), vb. katyon ve anyon ile hidrolize edilir.

Sülfür sülfür örneğine daha yakından bakalım. Bu tuz, zayıf bir baz - demir (II) hidroksit (Fe(OH) 2) ve zayıf bir asit - hidrojen sülfit (H2S) tarafından oluşturulur. Hidroliz denklemi şöyle görünecektir:

FeS ↔ Fe 2+ + S 2- (tuz ayrışması);

FeS - + H 2 O ↔ Fe(OH) 2 ↓+ H 2 S (moleküler denklem).

Ortam tarafsızdır.

d) alkalin hidrolizi

Bu tip hidroliz yalnızca organik bileşiklerin karakteristiğidir. Madde alkalilerin etkisi altında hidrolize edilir. Halojen türevleri örneğini kullanarak daha ayrıntılı olarak ele alalım:

e) asit hidrolizi

Bu tip hidroliz yalnızca organik bileşiklerin karakteristiğidir. Madde, güçlü mineral asitlerin (çoğunlukla hidroklorik asit - HCl ve sülfürik asit - H2S04) varlığında hidrolize edilir. Ester örneğine daha yakından bakalım:

e) enzimatik hidroliz

Biyopolimerler, örneğin proteinler ve karbonhidratlar, bu tip hidrolize tabi tutulur: hidrolizin aşamalarından birinde, yüksek moleküler bileşikleri daha hızlı parçalamak için reaksiyon karışımına enzimler (enzimler) eklenir.

Problem çözme örnekleri

ÖRNEK 1

Tuz çinko nitrat (Zn(NO3)2), zayıf bir baz olan çinko hidroksit ve güçlü bir asit olan nitrikten oluşur. Katyonda hidrolize tabidir. Denklem numarası 3.

Tuz magnezyum sülfür (MgS), güçlü bir baz olan magnezyum hidroksit ve zayıf bir asit olan hidrojen sülfitten oluşur. Anyonda hidrolize uğrar. Denklem numarası 4.

Amonyum asetat tuzu (CH3COONH4) zayıf bir baz - amonyum hidroksit ve zayıf bir asit - asetik asitten oluşur. Katyon ve anyonda hidrolize uğrar. Denklem numarası 2.

Lityum nitrit tuzu (LiNO2), güçlü bir baz olan lityum hidroksit ve zayıf bir asit olan nitrodan oluşur. Anyonda hidrolize uğrar. Denklem numarası 1.

Kimya, çok fazla dikkat ve sağlam bilgi gerektiren çoğu kesin bilim gibi, okul çocukları için hiçbir zaman favori bir disiplin olmamıştır. Ama boşuna, çünkü onun yardımıyla bir kişinin çevresinde ve içinde meydana gelen birçok süreci anlayabilirsiniz. Örneğin hidroliz reaksiyonunu ele alalım: İlk bakışta bunun yalnızca kimyager bilim adamları için önemli olduğu görülüyor, ancak aslında bu olmadan hiçbir organizma tam olarak çalışamaz. Bu sürecin özellikleri ve onun hakkında bilgi edelim pratik önemi insanlık için.

Hidroliz reaksiyonu: nedir bu?

Bu ifade, su ile içinde çözünmüş bir madde arasında yeni bileşiklerin oluşmasıyla oluşan spesifik bir değişim ayrışması reaksiyonunu ifade eder. Hidroliz, suda solvoliz olarak da adlandırılabilir.

Bu kimyasal terim 2 Yunanca kelimeden türetilmiştir: “su” ve “ayrışma”.

Hidroliz ürünleri

Söz konusu reaksiyon, H2O'nun hem organik hem de organik olmayan etkileşimi sırasında meydana gelebilir. organik maddeler. Bunun sonucu doğrudan suyun neyle temas ettiğine, ayrıca ilave katalizör maddelerinin kullanılıp kullanılmadığına veya sıcaklık ve basıncın değiştirilip değiştirilmediğine bağlıdır.

Örneğin bir tuzun hidroliz reaksiyonu asit ve alkali oluşumunu teşvik eder. Organik maddelerden bahsediyorsak başka ürünler de elde edilir. Yağların sulu solvolizyonu gliserol ve daha yüksek formasyona katkıda bulunur. yağ asitleri. İşlem proteinlerle gerçekleşirse sonuç, çeşitli amino asitlerin oluşmasıdır. Karbonhidratlar (polisakkaritler) monosakkaritlere parçalanır.

Proteinleri ve karbonhidratları tam olarak özümseyemeyen insan vücudunda, hidroliz reaksiyonu onları vücudun sindirebileceği maddelere "basitleştirir". Dolayısıyla sudaki solvoliz, her biyolojik bireyin normal işleyişinde önemli bir rol oynar.

Tuzların hidrolizi

Hidrolizi öğrendikten sonra, bunun inorganik kökenli maddelerde, yani tuzlarda meydana geldiğini öğrenmeniz gerekir.

Bu sürecin özelliği, bu bileşiklerin suyla etkileşime girdiğinde iyonların ortaya çıkmasıdır. zayıf elektrolit tuzun bileşiminde ondan ayrılırlar ve H2O ile yeni maddeler oluştururlar. Asit veya her ikisi de olabilir. Tüm bunların sonucunda suyun ayrışma dengesinde bir kayma meydana gelir.

Tersinir ve geri döndürülemez hidroliz

Yukarıdaki örnekte, ikincisinde bir ok yerine, her ikisi de farklı yönlere yönlendirilmiş iki ok olduğunu fark edebilirsiniz. Bu ne anlama geliyor? Bu işaret hidroliz reaksiyonunun tersinir olduğunu gösterir. Pratikte bu, alınan maddenin suyla etkileşime girerek eşzamanlı olarak yalnızca bileşenlere ayrışmakla kalmayıp (yeni bileşiklerin ortaya çıkmasına izin veren) aynı zamanda yeniden oluştuğu anlamına gelir.

Bununla birlikte, hidrolizin tamamı geri dönüşümlü değildir, aksi takdirde yeni maddeler kararsız olacağından bunun bir anlamı olmaz.

Böyle bir reaksiyonun geri döndürülemez hale gelmesine katkıda bulunabilecek bir dizi faktör vardır:

• Sıcaklık. Artması ya da azalması devam eden reaksiyonda dengenin hangi yöne kayacağını belirler. Eğer yükselirse endotermik reaksiyona doğru bir kayma olur. Aksine sıcaklık düşerse avantaj ekzotermik reaksiyon tarafındadır.
• Basınç. Bu, iyonik hidrolizi aktif olarak etkileyen başka bir termodinamik miktardır. Artarsa, kimyasal denge reaksiyona doğru kayar ve buna toplam gaz miktarında bir azalma eşlik eder. Düşerse tam tersi.
• Reaksiyona katılan maddelerin yüksek veya düşük konsantrasyonunun yanı sıra ek katalizörlerin varlığı.

Tuzlu çözeltilerde hidroliz reaksiyonlarının türleri

• Anyonla (negatif yüklü iyon). Zayıf ve kuvvetli bazların asit tuzlarının sudaki solvolizi. Etkileşen maddelerin özelliklerinden dolayı böyle bir reaksiyon tersine çevrilebilir.

Hidroliz derecesi

Tuzlarda hidrolizin özelliklerini incelerken derecesi gibi bir olguya dikkat etmeye değer. Bu kelime, tuzların (zaten H2O ile ayrışma reaksiyonuna girmiş olan) içerdiği toplam miktara oranını ifade eder. bu maddeninçözüm halinde.

Hidrolizde yer alan asit veya baz ne kadar zayıfsa derecesi de o kadar yüksek olur. %0-100 aralığında ölçülür ve aşağıda sunulan formülle belirlenir.

N, hidrolize uğramış bir maddenin moleküllerinin sayısıdır ve N0 bunların çözeltideki toplam sayısıdır.

Çoğu durumda tuzlardaki sulu solvolizin derecesi düşüktür. Örneğin, %1'lik bir sodyum asetat çözeltisinde bu yalnızca %0,01'dir (20 derece sıcaklıkta).

Organik kökenli maddelerde hidroliz

İncelenmekte olan süreç organik kimyasal bileşiklerde de meydana gelebilir.

Hemen hemen tüm canlı organizmalarda hidroliz, enerji metabolizmasının (katabolizma) bir parçası olarak meydana gelir. Onun yardımıyla proteinler, yağlar ve karbonhidratlar kolayca sindirilebilir maddelere ayrılır. Aynı zamanda suyun kendisi nadiren solvoliz sürecini başlatabilir, bu nedenle organizmalar katalizör olarak çeşitli enzimleri kullanmak zorundadır.

Eğer bundan bahsediyorsak kimyasal reaksiyon Organik maddelerle laboratuvar veya üretim ortamında yeni maddeler elde etmeyi amaçlayan, daha sonra hızlandırmak ve iyileştirmek için çözeltiye güçlü asitler veya alkaliler eklenir.

Trigliseritlerde (triasilgliseroller) hidroliz

Telaffuzu zor olan bu terim, çoğumuzun yağ olarak bildiği yağ asitlerini ifade eder.

Hem hayvan hem de bitki kökenlidirler. Ancak suyun bu tür maddeleri çözemediğini herkes biliyor, peki yağ hidrolizi nasıl oluyor?

Söz konusu reaksiyona yağların sabunlaşması denir. Bu, alkali veya asidik bir ortamda enzimlerin etkisi altında triasilgliserollerin sulu solvolizidir. Buna bağlı olarak alkali ve asit hidrolizi ayırt edilir.

İlk durumda reaksiyon, daha yüksek yağ asitlerinin tuzlarının (herkes tarafından sabun olarak daha iyi bilinir) oluşmasıyla sonuçlanır. Böylece NaOH'dan sıradan katı sabun, KOH'dan ise sıvı sabun elde edilir. Yani trigliseritlerdeki alkalin hidrolizi, deterjan oluşturma işlemidir. Hem bitkisel hem de hayvansal kökenli yağlarda serbestçe yapılabileceğini belirtmekte fayda var.

Söz konusu reaksiyon, sabunun sert suda oldukça zayıf yıkanmasının, tuzlu suda ise hiç yıkanmamasının nedenidir. Gerçek şu ki sert, fazla miktarda kalsiyum ve magnezyum iyonu içeren H2O olarak adlandırılıyor. Ve sabun, suya girdiğinde tekrar hidrolize uğrayarak sodyum iyonlarına ve bir hidrokarbon kalıntısına parçalanır. Bu maddelerin etkileşimi sonucu suda beyaz pullara benzeyen çözünmeyen tuzlar oluşur. Bunun olmasını önlemek için, daha iyi bilinen adıyla sodyum bikarbonat NaHCO3 karbonat. Bu madde solüsyonun alkaliliğini arttırarak sabunun fonksiyonlarını yerine getirmesine yardımcı olur. Bu arada, bu tür sıkıntılardan kaçınmak için modern endüstri sentetik üretiyor deterjanlar diğer maddelerden, örneğin yüksek alkollerin ve sülfürik asidin esterlerinin tuzlarından. Molekülleri on iki ila on dört karbon atomu içerir, bu nedenle tuzlu veya sert sudaki özelliklerini kaybetmezler.

Reaksiyonun gerçekleştiği ortam asidik ise işleme triasilgliserollerin asit hidrolizi adı verilir. Bu durumda maddeler belirli bir asidin etkisi altında gliserol ve karboksilik asitlere dönüşür.

Yağların hidrolizinin başka bir seçeneği daha vardır - triasilgliserollerin hidrojenasyonu. Bu süreç Bazı temizleme türlerinde, örneğin etilenden eser miktarda asetilenin veya çeşitli sistemlerden oksijen yabancı maddelerinin uzaklaştırılmasında kullanılır.

Karbonhidratların hidrolizi

Söz konusu maddeler insan ve hayvan gıdalarının en önemli bileşenleri arasındadır. Ancak vücut sakkaroz, laktoz, maltoz, nişasta ve glikojeni saf formda ememez. Bu nedenle, yağlarda olduğu gibi, bu karbonhidratlar da bir hidroliz reaksiyonu kullanılarak sindirilebilir elementlere parçalanır.

Karbonların sulu solvolizi de endüstride aktif olarak kullanılmaktadır. Nişastadan H2O ile söz konusu reaksiyon sonucunda hemen hemen tüm tatlılarda bulunan glikoz ve melas elde edilir.

Pek çok faydalı madde ve ürünün üretiminde endüstride aktif olarak kullanılan bir diğer polisakkarit ise selülozdur. Teknik gliserin, etilen glikol, sorbitol ve iyi bilinen etil alkol bundan ekstrakte edilir.

Uzun süre maruz kalındığında selülozun hidrolizi meydana gelir yüksek sıcaklık ve mineral asitlerin varlığı. Bu reaksiyonun son ürünü, nişastada olduğu gibi glikozdur. Bu polisakarit mineral asitlere karşı daha dirençli olduğundan selülozun hidrolizinin nişastanın hidrolizinden daha zor olduğu dikkate alınmalıdır. Ancak selüloz tüm yüksek bitkilerin hücre duvarlarının ana bileşeni olduğundan, onu içeren hammaddeler nişastadan daha ucuzdur. Aynı zamanda, selüloz glikozu daha çok teknik ihtiyaçlar için kullanılırken, nişasta hidroliz ürününün beslenme için daha uygun olduğu düşünülmektedir.

Protein hidrolizi

Proteinler ana yapı malzemesi tüm canlı organizmaların hücreleri için. Çok sayıda amino asitten oluşurlar ve vücudun normal işleyişi için çok önemli bir üründürler. Bununla birlikte, yüksek moleküllü bileşikler olduklarından emilimleri zayıf olabilir. Basitleştirmek bu görev, hidrolizleri meydana gelir.

Diğer organik maddelerde olduğu gibi, bu reaksiyon proteinleri vücut tarafından kolayca emilebilen düşük molekül ağırlıklı ürünlere ayırır.