У галузі хімії ми маємо хімічні реакції, що відбуваються між молекулами та атомами. Сьогодні ми поговоримо про гідроліз. Гідроліз - це тип хімічної реакції, яка може відбуватися між неорганічними та органічними молекулами або іонами. Основна характеристика гідролізу полягає в тому, що він передбачає участь води, щоб зв'язки могли розірватися.
У цій статті ми розповімо вам про всі характеристики та важливість гідролізу в галузі хімії.
Що таке гідроліз
Ми говоримо про тип хімічної реакції, яка може відбуватися як між органічними, так і неорганічними молекулами. Основна умова полягає в тому, що вода повинна брати участь, щоб вона могла розривають зв’язки цих молекул. Слово гідроліз походить від грецького hydro, що означає воду, та від lysis, що означає розрив. У перекладі за формою гідроліз може бути відомий як розпад води. В даному випадку мова йде про розрив зв’язків деяких реагентів за участю води.
Молекула води складається з двох атомів водню та одного атома кисню. Завдяки такому поєднанню атомів утворюється рівновага між іонами солей слабких кислот і основ. Кислоти та основи - це поняття, що з’являються в загальних дослідженнях хімії та аналітичної хімії. Можна сказати, що гідроліз є однією з найпростіших хімічних реакцій. Загальне рівняння гідролізу таке:
AB + H2O = AH + B-OH
Є кілька прикладів гідролізу, коли вода або сама по собі не може розірвати певний ковалентний зв’язок. Ми пам’ятаємо, що ковалентний зв’язок - це той, в якому кілька молекул з неметалевими характеристиками об’єднуються, утворюючи ще одну нову молекулу. Зв’язок, що приєднується до них, відомий як ковалентний зв’язок. Коли вода сама по собі не здатна розірвати цей зв’язок, процес прискорюється або каталізується підкисленням або підлуженням середовища. Тобто у присутності іонів гідроліз може каталізуватися. А є ферменти, здатні каталізувати хімічну реакцію гідролізу.
ключові особливості
Давайте подивимося, які характеристики і з чого складається гідроліз. Цей тип реакції займає особливе місце, коли мова йде про біомолекули. І це те, що зв’язки, що утримують мономери молекул разом, сприйнятливі до гідролізу за певних умов. Тобто ковалентні зв’язки, за допомогою яких прикріплені молекули, можуть розриватися у присутності води. Прикладом цього є цукри. Цукри здатні гідролізувати, розщеплюючи полісахариди до моносахаридів. Це відбувається завдяки дії ферментів, відомих як глюкозидази.
Слід мати на увазі, що не лише молекула, що є субстратом, розриває зв’язок. Сама вода також руйнується і врешті-решт відокремлює іони. Вода руйнується на Н + і ОН–, де Н + закінчується А, а ОН– Б. Таким чином, АВ реагує з молекулою води, утворюючи два продукти - АН і В-ОН.
Тому можна сказати, що гідроліз - це хімічна реакція, що суперечить конденсації. Від конденсації, два продукти приєднуються, виділяючи невелику молекулу. Ця невелика молекула - вода. Навпаки, при гідролізі молекула витрачається, тоді як при конденсації ця молекула електролізу споживається, виділяється або виробляється.
Щоб набагато легше було це зрозуміти, ми знову пояснимо приклад цукру. Припустимо, що АВ - димер сахарози. У цьому випадку А являє собою глюкозу, а В - фруктозу. Цей зв'язок, відомий під глікозидною назвою, може гідролізуватися, утворюючи два окремі моносахариди та розчин. Те саме відбувається з олігосахаридами та полісахаридами, якщо в реакціях діють ферменти.
Ми знаємо, що ця хімічна реакція має лише один напрямок. Це означає, що це тип незворотного гідролізу. З іншого боку, є реакції гідролізу, які є оборотними після досягнення рівноваги.
Приклади реакцій гідролізу
Давайте подивимось, які основні приклади гідролізу відбуваються в природі. Перш за все, див. Реакцію гідролізу АТФ. Ми знаємо, що ця молекула має стабільні значення рН від 6.8 до 7.4. Однак, якщо значення рН зростають і стають набагато лужнішими, це може спонтанно гідролізуватися. У живих істот гідроліз каталізується ферментами, відомими під назвою АТФази. Це тип ексергонічної хімічної реакції. Це означає, що ентропія АДФ більша, ніж АТФ, тому коливання вільної енергії відбувається за рахунок гідролізу АТФ. Цей тип гідролізу використовує численні ендергонічні реакції.
Зв’язані реакції - це інший тип реакцій, де відбувається гідроліз. У деяких випадках його використовують для перетворення сполуки А у сполуку В. Найвідоміший приклад гідролізу природним чином відбувається у воді. Це ніби одна з молекул води може розбитися на іони, а протонний водень зв’язується з атомом кисню іншої молекули води. Це породжує іон гідронію. Це можна було б назвати більше, ніж гідроліз, як автоіонізація або автопротоліз води.
Нарешті, ще одна з частин де ці реакції поширюються загалом у білках. Ми знаємо, що білки є стабільними молекулами, і для досягнення повного їх гідролізу потрібні екстремальні умови. Ми пам’ятаємо, що білки складаються з амінокислот. Однак живі істоти наділені арсеналом ферментів, що дозволяють гідролізувати білки в амінокислоти в дванадцятипалій кишці.
Я сподіваюся, що з цією інформацією ви зможете дізнатись більше про гідроліз та його характеристики.