HYDROLYSIS: KUNG ANO ANG BINUBUO NITO AT MGA HALIMBAWA NG MGA REAKSYON - CHEMISTRY

Ang hydrolysis ay isang reaksyong kemikal na maaaring mangyari sa mga molekula o ions parehong hindi anino at organik, at kasangkot ang pakikilahok ng tubig sa pagsira ng mga bono nito. Ang pangalan nito ay nagmula sa Greek, 'hydro' ng tubig, at 'lysis' ng luslos.

Ang molekula ng tubig, H ₂ O, ay nagtatatag ng isang balanse na may mga ions ng mga asing-gamot ng mga mahina na acid at mga base, ang konsepto na ito ay lumitaw sa kauna-unahang pagkakataon sa mga pangkalahatang pag-aaral ng kimika at sa analytical na kimika. Samakatuwid ito ay isa sa pinakasimpleng reaksyon ng kemikal.

Pangkalahatang equation para sa isang reaksyon ng hydrolysis. Pinagmulan: Gabriel Bolívar.

Sa ilang mga halimbawa ng hydrolysis, ang tubig lamang ay hindi masira ang isang tiyak na covalent bond. Kapag nangyari ito, ang proseso ay pinabilis o naparalisa sa pamamagitan ng acidification o alkalization ng daluyan; iyon ay, sa pagkakaroon ng H ₃ O ⁺ o OH ^- ion , ayon sa pagkakabanggit. Gayundin, mayroong mga enzyme na nagpapagal ng hydrolysis.

Ang hydrolysis ay sumasakop sa isang espesyal na lugar na may kinalaman sa mga biomolecules, dahil ang mga bono na magkakapareho ng kanilang mga monomer ay magkakaiba sa hydrolyzing sa ilalim ng ilang mga kundisyon. Halimbawa, ang mga asukal ay hydrolyzed upang masira ang mga polysaccharides sa kanilang nasasakupang monosaccharides salamat sa pagkilos ng mga glucosidase enzymes.

Ano ang hydrolysis?

Ang imahe sa itaas ay nagpapaliwanag kung ano ang hydrolysis. Tandaan na hindi lamang ang molekula o substrate (kung ang mga enzyme ay pumapamagitan) ay nagbabasag sa bono nito, kundi pati na rin ang tubig mismo, na "mga bali" sa H ⁺ at OH ^- , kung saan ang H ^{+ ay} nagtatapos sa A, at OH ^- kasama ang B. AB Samakatuwid ito ay tumugon sa isang molekula ng tubig, na nagbibigay ng pagtaas sa dalawang mga produkto, AH at B-OH.

Ang hydrolysis samakatuwid ay ang kabaligtaran na reaksyon sa paghalay. Sa kondensasyon dalawang produkto, upang sabihin ang AH at B-OH, ay pinagsama sa pamamagitan ng pagpapalaya ng isang maliit na molekula: ang tubig. Sa hydrolysis isang molekula ang natupok, habang sa paghalay ay inilabas o ginawa.

Ang pagbabalik sa halimbawa ng mga asukal, ipagpalagay na ang AB ay tumutugma sa isang sukat na sukat, kung saan ang A ay kumakatawan sa glucose, at ang B ay kumakatawan sa fructose. Ang glucosidic bond AB ay maaaring i-hydrolyzed upang mapataas ang dalawang monosaccharides nang hiwalay at sa solusyon, at ang parehong nangyayari sa oligo at polysaccharides kung ang mga enzymes ay nag-uugnay sa gayong mga reaksyon.

Tandaan na sa reaksyon na ito, ng AB, ang arrow ay may isang direksyon lamang; iyon ay, ito ay isang hindi maibabalik na hydrolysis. Gayunpaman, maraming hydrolysis ang sa katunayan reversible reaksyon na umaabot sa isang balanse.

Mga halimbawa ng mga reaksyon ng hydrolysis

- ATP

Ang ATP ay matatag sa pagitan ng mga halaga ng pH na 6.8 at 7.4. Gayunpaman, sa matinding halaga ng pH ito ay nag-hydrolyze ng kusang. Sa mga buhay na nilalang, ang hydrolysis ay catalyzed ng mga enzyme na kilala bilang ATPases:

ATP + H ₂ O => ADP + Pi

Ang reaksyon na ito ay malakas na exergonic, dahil ang entropy ng ADP ay mas malaki kaysa sa ATP. Ang pagkakaiba-iba ng Gibbs libreng enerhiya (ΔGº) ay - 30.5 kJ / mol. Ang enerhiya na ginawa ng hydrolysis ng ATP ay ginagamit sa maraming mga reaksyon ng endergonic.

Mga magkasamang reaksyon

Sa ilang mga kaso, ang hydrolysis ng ATP ay ginagamit para sa pag-convert ng isang compound (A) sa isang tambalan (B).

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

- Tubig

Ang dalawang molekula ng tubig ay maaaring umepekto sa bawat isa sa maliwanag na hydrolysis:

H ₂ O + H ₂ O <=> H ₃ O ⁺ + OH ^-

Ito ay kung ang isa sa mga molekula ng tubig na ito ay nakabalot sa H ⁺ at OH ^- , ang H ^{+ ay} magbubuklod sa atom na oxygen ng iba pang mga molekula ng tubig, na nagbibigay ng pagtaas sa haydraydono, H ₃ O ⁺ . Ang reaksyon na ito, sa halip na hydrolysis, ay tungkol sa autoionization o autoprotolysis ng tubig.

- Mga protina

Ang mga protina ay matatag na macromolecules at upang makamit ang kanilang kumpletong hydrolysis, sa mga amino acid na bumubuo sa kanila, kinakailangan ang matinding mga kondisyon; tulad ng isang konsentrasyon ng hydrochloric acid (6 M) at mataas na temperatura.

Gayunpaman, ang mga nabubuhay na nilalang ay pinagkalooban ng isang enzymatic arsenal na nagpapahintulot sa hydrolysis ng mga protina sa mga amino acid sa duodenum. Ang mga enzymes na kasangkot sa pantunaw ng protina ay halos buong lihim ng pancreas.

Mayroong mga exopeptidase enzymes na nagpapabagal sa mga protina, nagsisimula sa kanilang mga dulo: aminopeptidase sa dulo ng amino, at carboxypeptidase sa dulo ng carboxyl. Ang mga endopeptidase enzymes ay nagsasagawa ng kanilang pagkilos sa loob ng chain ng protina, halimbawa: trypsin, pepsin, chymotrypsin, atbp.

- Mga Amide at ester

Ang mga amides, kapag pinainit sa isang medium na alkalina, ay tumataas sa isang carboxylic acid at isang amine:

RCONH ₂ + H ₂ O => RCOO ^- + NH ₂

Ang mga Ester sa isang may tubig na daluyan ay hydrolyzed sa isang carboxylic acid at isang alkohol. Ang proseso ay na-catalyzed ng alinman sa isang base o isang acid:

RCO-O '+ H ₂ O => RCOOH + R'OH

Ito ang sikat na reaksyon ng saponification.

- Acid-base

Sa tubig, maraming mga species ay hydrolyzed upang acidify o alkalize ang aqueous medium.

Pagdaragdag ng isang pangunahing asin

Ang sodium acetate, isang pangunahing asin, ay nagkakaisa sa tubig upang mabigyan ang Na ⁺ (sodium) at CH ₃ COO ^- (acetate) ions . Ang pagiging pangunahing nito ay dahil sa ang katunayan na ang acetate ay hydrolyzed upang makabuo ng mga OH ^- ion , habang ang sodium ay nananatiling hindi nagbabago:

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

OH ^- responsable para sa pH na tumaas at maging pangunahing.

Pagdaragdag ng isang acid na asin

Ang Ammonium chloride (NH ₄ Cl) ay nabuo ng klorida ion (Cl ^- ) mula sa hydrochloric acid (HCl), isang malakas na acid, at ang ammonium cation (NH ₄⁺ ) mula sa ammonium hydroxide (NH ₄ OH) , isang mahinang base. Si Cl ^- ay hindi nagkakaisa sa tubig, ngunit ang cation ng ammonium ay binago sa tubig sa sumusunod na paraan:

NH ₄⁺ + H ₂ O <=> NH ₃ + H ₃ O ⁺

Ang hydrolysis ng cation ng ammonium ay gumagawa ng mga proton na nagpapataas ng kaasiman ng isang may tubig na daluyan, kung saan napagpasyahan na ang NH ₄ Cl ay isang acid salt.

Pagdaragdag ng isang neutral na asin

Ang sodium chloride (NaCl) ay isang produkto ng asin ng reaksyon ng isang malakas na base (NaOH) na may isang malakas na acid (HCl). Sa pamamagitan ng pagtunaw ng sodium chloride sa tubig, ang sodium cation (Na ⁺ ) at ang anion (Cl ^- ) ay ginawa. Ang parehong mga ion ay hindi nagkakaisa sa tubig, kaya hindi nila idinadagdag ang H ⁺ o OH ^- , pinapanatili ang kanilang pH palagi.

Samakatuwid, ang sodium klorido ay sinasabing isang neutral na asin.

Mga Sanggunian

Mathews, CK, van Holde, KE at Ahern, KG (2002). Biochemistry. (Ikatlong edisyon). I-edit. Pearson-Addison Wesley.
Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemistry (Ika-8 ed.). CENGAGE Pag-aaral.
Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Enero 13, 2019). Hydrolysis: Kahulugan at Mga Halimbawa. Nabawi mula sa: thoughtco.com
Theresa Phillips. (Abril 28, 2019). Isang Paliwanag ng Proseso ng Hydrolysis. Nabawi mula sa: thebalance.com
Ang Mga editor ng Encyclopaedia Britannica. (2016, Nobyembre 16). Hydrolysis. Encyclopædia Britannica. Nabawi mula sa: britannica.com
Wikipedia. (2019). Hydrolysis. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org

HYDROLYSIS: KUNG ANO ANG BINUBUO NITO AT MGA HALIMBAWA NG MGA REAKSYON - CHEMISTRY - 2025