HIDROLIZ: NELERDEN OLUŞUR VE REAKSIYON ÖRNEKLERI - KIMYA - 2025

Hidroliz moleküllerin veya inorganik ve organik iyonlar oluşabilir bir kimyasal reaksiyondur, ve bağların kopmasına su müdahale etmesini de gerektir. Adı Yunanca, suyun 'hidro' ve kopma 'parçalanması'ndan kaynaklanmaktadır.

Su molekülü H ₂ O, zayıf asitlerin ve bazların tuzlarının iyonlarıyla bir denge kurar, bu kavram ilk kez genel kimya çalışmalarında ve analitik kimyada ortaya çıkmıştır. Bu nedenle en basit kimyasal reaksiyonlardan biridir.

Hidroliz reaksiyonu için genel denklem. Kaynak: Gabriel Bolívar.

Birkaç hidroliz örneğinde, su tek başına belirli bir kovalent bağı kıramaz. Bu meydana geldiğinde, işlem ortamın asitleştirilmesi veya alkalizasyonu ile hızlandırılır veya katalize edilir; yani sırasıyla H ₃ O ⁺ veya OH ^- iyonlarının varlığında . Ayrıca hidrolizi katalize eden enzimler de vardır.

Hidroliz, biyomoleküller açısından özel bir yere sahiptir, çünkü monomerlerini bir arada tutan bağlar belirli koşullar altında hidrolize karşı hassastır. Örneğin şekerler, glukosidaz enzimlerinin etkisi sayesinde polisakkaritleri bileşen monosakkaritlerine parçalamak için hidrolize edilir.

Hidroliz nedir?

Yukarıdaki görüntü hidrolizin ne olduğunu açıklıyor. Not molekülü ya da alt-tabaka (enzimler aracılık da) sadece kendi bağı koparır, ama aynı zamanda suyun kendisi, lH içine "kırık" ⁺ ve OH ^- , burada H ⁺ A ile biter ve OH ^- B AB ile Bu nedenle bir su molekülü ile reaksiyona girerek iki ürüne, AH ve B-OH'ye yol açar.

Hidroliz, bu nedenle yoğunlaşmaya zıt reaksiyondur. Yoğunlaşmada iki ürün, AH ve B-OH, küçük bir molekülün serbest bırakılmasıyla birleştirilir: su. Hidrolizde bir molekül tüketilirken, yoğunlaşma sırasında serbest bırakılır veya üretilir.

Şeker örneğine dönersek, AB'nin, A'nın glikozu ve B'nin fruktozu temsil ettiği bir sakaroz dimerine karşılık geldiğini varsayalım. AB glikozidik bağ, iki monosakariti ayrı ayrı ve çözelti halinde meydana getirmek için hidrolize edilebilir ve enzimler bu tür reaksiyonlara aracılık ederse aynısı oligo ve polisakkaritlerde olur.

Bu reaksiyonda, AB'ninki, okun yalnızca bir yönü vardır; yani geri dönüşü olmayan bir hidrolizdir. Bununla birlikte, birçok hidroliz aslında bir dengeye ulaşan tersinir reaksiyonlardır.

Hidroliz reaksiyonlarına örnekler

- ATP

ATP, 6.8 ve 7.4 pH değerleri arasında stabildir. Ancak aşırı pH değerlerinde kendiliğinden hidrolize olur. Canlılarda hidroliz, ATPazlar olarak bilinen enzimler tarafından katalize edilir:

ATP + H ₂ O => ADP + Pi

ADP entropisi ATP'ninkinden daha büyük olduğu için bu reaksiyon güçlü bir şekilde ekzergoniktir. Gibbs serbest enerjisinin (ΔGº) değişimi - 30.5 kJ / mol'dür. ATP'nin hidrolizi ile üretilen enerji, çok sayıda endergonik reaksiyonda kullanılır.

Birleştirilmiş reaksiyonlar

Bazı durumlarda, bir bileşiğin (A) bir bileşiğe (B) dönüştürülmesi için ATP'nin hidrolizi kullanılır.

A + ATP + H ₂ O <=> B + ADP + Pi + H ⁺

- Su

İki su molekülü, görünür hidrolizde birbirleriyle reaksiyona girebilir:

H ₂ O + H ₂ O <=> H ₃ O ⁺ + OH ^-

Bu gibi, bu su moleküllerinin biri H bölündüğü takdirde ⁺ ve OH ^- , H ⁺ bağlama giderek hidronyum iyonu, H yol açar diğer su molekülünün oksijen atomuna ₃ O ⁺ . Bu reaksiyon, hidrolizden ziyade, suyun otoiyonizasyonu veya otoprotolizi ile ilgilidir.

- Proteinler

Proteinler kararlı makromoleküllerdir ve onları oluşturan amino asitlerde tam hidroliz olmalarını sağlamak için ekstrem koşullar gereklidir; hidroklorik asit (6 M) konsantrasyonu ve yüksek sıcaklıklar gibi.

Bununla birlikte, canlılar, oniki parmak bağırsağındaki proteinlerin amino asitlere hidrolizine izin veren enzimatik bir cephaneliğe sahiptir. Protein sindiriminde yer alan enzimler neredeyse tamamen pankreas tarafından salgılanır.

Uçlarından başlayarak proteinleri parçalayan ekzopeptidaz enzimleri vardır: amino ucunda aminopeptidaz ve karboksil ucunda karboksipeptidaz. Endopeptidaz enzimleri eylemlerini protein zinciri içinde gösterir, örneğin: tripsin, pepsin, kimotripsin, vb.

- Amidler ve esterler

Alkali bir ortamda ısıtıldıklarında amidler, bir karboksilik asit ve bir amin oluştururlar:

RCONH ₂ + H ₂ O => RCOO ^- + NH ₂

Sulu bir ortamdaki esterler, bir karboksilik asit ve bir alkole hidrolize edilir. Süreç, bir baz veya bir asit ile katalize edilir:

RCO-OR '+ H ₂ O => RCOOH + R'OH

Bu meşhur sabunlaşma reaksiyonudur.

- Asit baz

Suda, sulu ortamı asitleştirmek veya alkalileştirmek için birkaç tür hidrolize edilir.

Temel bir tuz eklemek

Sodyum asetat, bazik bir tuz, su içinde ayırdığını Na elde ⁺ (sodyum) ve CH ₃ COO ^- (asetat) iyonları . Bu baziklik bağlı asetat OH oluşturmak için hidrolize edilir gerçeğine olduğu ^- iyonları sodyum değişmeden kalır:

CH ₃ COO ^- + H ₂ O <=> CH ₃ -COOH + OH ^-

OH ^- pH'ın yükselmesinden ve bazik hale gelmesinden sorumludur.

Asit tuzu eklemek

Amonyum klorür (NH ₄ Cl), güçlü bir asit olan hidroklorik asitten (HCl) klorür iyonu (Cl ^- ) ve amonyum hidroksitten (NH ₄ OH) amonyum katyonu (NH ₄ ⁺ ) tarafından oluşturulur. zayıf bir taban. Cl ^- suda ayrışmaz, ancak amonyum katyonu aşağıdaki şekilde suya dönüşür:

NH ₄ ⁺ + H ₂ O <=> NH ₃ + H ₃ O ⁺

Amonyum katyonu hidrolizi nh sonucuna varılmıştır olan sulu bir ortam, asitliği artırmak proton üreten ₄ CI bir asit tuzudur.

Nötr bir tuz eklemek

Sodyum klorür (NaCl), güçlü bir bazın (NaOH) güçlü bir asitle (HCl) reaksiyonunun tuz ürünüdür. Sodyum klorürü suda çözerek sodyum katyonu (Na ⁺ ) ve anyon (Cl ^- ) üretilir. Her iki iyon da suda ayrışmaz, bu nedenle pH'larını sabit tutarak H ⁺ veya OH ^- eklemezler.

Bu nedenle sodyum klorürün nötr bir tuz olduğu söylenir.

Referanslar

1. Mathews, CK, van Holde, KE ve Ahern, KG (2002). Biyokimya. (Üçüncü baskı). Düzenle. Pearson-Addison Wesley.
2. Whitten, Davis, Peck ve Stanley. (2008). Kimya (8. baskı). CENGAGE Öğrenme.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (13 Ocak 2019). Hidroliz: Tanım ve Örnekler. Kurtarıldı: thinkco.com
4. Theresa Phillips. (28 Nisan 2019). Hidroliz İşleminin Açıklaması. Thebalance.com'dan kurtarıldı
5. Encyclopaedia Britannica'nın Editörleri. (2016, 16 Kasım). Hidroliz. Encyclopædia Britannica. Britannica.com'dan kurtarıldı
6. Vikipedi. (2019). Hidroliz. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı