化学の分野では、分子と原子の間で起こる化学反応があります。 今日はについて話します 加水分解。 加水分解は、無機分子と有機分子またはイオンの間で発生する可能性のある化学反応の一種です。 加水分解の主な特徴は、結合を切断できるように水の関与を伴うことです。
この記事では、化学の分野における加水分解のすべての特徴と重要性について説明します。
加水分解とは
私たちは、有機分子と無機分子の両方の間で発生する可能性のある化学反応の一種について話しています。 本質的な条件は、水ができるように関与しなければならないということです これらの分子の結合を切断します。 加水分解という言葉は、水を意味するギリシャ語の水力と、破裂を意味する溶解に由来します。 形で翻訳すると、加水分解は水の分解として知られている可能性があります。 この場合、私たちは水の参加によるいくつかの反応物の結合の破壊について話している。
水分子は、XNUMXつの水素原子とXNUMXつの酸素原子で構成されています。 この原子の組み合わせのおかげで、弱酸の塩のイオンと塩基の間に平衡が形成されます。 酸と塩基は、化学と分析化学の一般的な研究に現れる概念です。 加水分解は、世の中で最も単純な化学反応のXNUMXつと言えます。 加水分解の一般式は次のとおりです。
AB + H2O = AH + B-OH
水またはそれ自体では特定の共有結合を切断できない加水分解の例がいくつかあります。 共有結合とは 非金属特性を持ついくつかの分子が結合して、別の新しい分子を形成します。 それらを結合する結合は、共有結合として知られています。 水だけではこの結合を切断できない場合、プロセスは媒体の酸性化またはアルカリ化によって加速または触媒されます。 すなわち、イオンの存在下で、加水分解を触媒することができる。 そして、それは加水分解の化学反応を触媒することができる酵素があるということです。
主要な機能
特性とは何か、加水分解は何で構成されているかを見てみましょう。 このタイプの反応は、生体分子に関しては特別な場所を占めます。 そして、分子のモノマーを一緒に保持する結合は、特定の条件下で加水分解を受けやすいということです。 つまり、分子が結合している共有結合は、水の存在下で切断される可能性があります。 この例は砂糖です。 糖は、多糖類を単糖類に分解するために加水分解することができます。 これは、グルコシダーゼとして知られる酵素の作用のおかげで起こります。
結合を切断するのは分子だけではなく、基質であることに留意する必要があります。 水自体も破砕し、最終的にイオンを分離します。 水はH +とOH–に分解し、H +はAで終わり、OH–はBで終わります。したがって、ABは水分子と反応して、AHとB-OHのXNUMXつの生成物を生成します。
したがって、加水分解は凝縮とは逆の化学反応であると言えます。 結露から、 XNUMXつの製品が小分子を放出することで結合します。 この小分子は水です。 反対に、加水分解では分子が消費され、凝縮ではこの電気分解分子が消費、放出、または生成されます。
わかりやすくするために、砂糖の例をもう一度説明します。 ABがショ糖二量体であると仮定しましょう。 この場合、Aはグルコースを表し、Bはフルクトースを表します。 グリコシド名で知られているこの結合は、加水分解されて、XNUMXつの別々の単糖と溶液を生じさせることができます。 酵素が反応で作用するものである場合、オリゴ糖と多糖でも同じことが起こります。
この化学反応には一方向しかないことを私たちは知っています。 これは、それが不可逆的な加水分解の一種であることを意味します。 一方、平衡に達すると可逆的な加水分解反応があります。
加水分解反応の例
自然に発生する加水分解の主な例を見てみましょう。 まず、ATPの加水分解反応を見てください。 この分子のpH値は6.8から7.4の間で安定していることがわかっています。 ただし、pH値が上昇してはるかにアルカリ性になると、自然に加水分解する可能性があります。 生物では、加水分解はATPアーゼの名前で知られている酵素によって触媒されます。 発エルゴン反応の一種です。 これは、ADPのエントロピーがATPのエントロピーよりも大きいため、ATPの加水分解によって自由エネルギーの変動が発生することを意味します。 このタイプの加水分解は、多数の吸エルゴン反応を採用しています。
カップリング反応は、加水分解が起こる別のタイプの反応です。 場合によっては、化合物Aを化合物Bに変換するために使用されます。加水分解の最もよく知られている例は、水中で自然に発生します。 これは、水分子のXNUMXつがイオンに分解され、水素プロトンが他の水分子の酸素原子と結合するかのようです。 これにより、ヒドロニウムイオンが発生します。 それは、水の自動イオン化または自動プロトン分解としての加水分解以上のものと呼ぶことができます。
最後に、別の部分 これらの反応は、タンパク質で一般的な方法で生成されます。 タンパク質は安定した分子であり、完全な加水分解を実現するには、極端な条件が必要です。 タンパク質はアミノ酸で構成されていることを覚えています。 しかし、生物は十二指腸でタンパク質をアミノ酸に加水分解することを可能にする酵素の兵器庫に恵まれています。
この情報で、加水分解とその特性についてもっと学ぶことができることを願っています。