Ví dụ thủy phân (của muối, axit, bazơ, hữu cơ C.)



các thủy phân, trong hóa học, đó là một phản ứng phân hủy kép với nước là một trong những chất phản ứng. Do đó, nếu một hợp chất được biểu diễn bởi công thức AB trong đó A và B là các nguyên tử hoặc nhóm và nước được biểu thị bằng công thức HOH, phản ứng thủy phân có thể được biểu diễn bằng phương trình hóa học thuận nghịch: AB + HOH AH + BOH.

Các thuốc thử không phải là nước và các sản phẩm của quá trình thủy phân có thể là các phân tử trung tính - như trong hầu hết các quá trình thủy phân liên quan đến các hợp chất hữu cơ - hoặc các phân tử ion, như trong quá trình thủy phân muối, axit và bazơ.

Trong công nghệ sinh học và các sinh vật sống, các chất này thường là các polyme (Encyclopædia Britannica, 2016).

Từ này có nguồn gốc từ hydro, tiếng Hy Lạp cho nước và ly giải, có nghĩa là "cởi trói". Thủy phân có nghĩa là tách hóa chất khi chúng được thêm vào nước.

Ba loại chính của quá trình thủy phân là thủy phân muối, thủy phân axit và thủy phân bazơ.

Chỉ số

  • 1 Thủy phân muối
  • 2 Thủy phân axit
  • Thủy phân 3 bazơ
  • 4 Thủy phân các hợp chất hữu cơ
  • 5 Ví dụ về thủy phân
  • 6 tài liệu tham khảo

Thủy phân muối

Trong nước, các muối phân ly tạo thành các ion (hoàn toàn hoặc không hoàn toàn tùy thuộc vào hằng số hòa tan tương ứng, Ks).

Sự thủy phân liên quan đến các hợp chất ion có thể được minh họa bằng những thay đổi hóa học xảy ra trong dung dịch nước muối natri axetat.

Trong dung dịch, các thành phần ion của muối (ion acetate và ion natri) được tách ra. Các phân tử nước kết hợp với các ion acetate để tạo thành các axit axetic và hydroxit.

CH3COONa + H2O → CH3COOH + Na+ + OH-

Axit axetic phân ly thuận thành các ion axetat và ion hydro, nhưng chỉ ở một mức độ rất nhỏ, do đó hàm lượng ion của dung dịch chủ yếu là các ion natri và hydroxit. Do đó, giải pháp thể hiện các thuộc tính cơ bản (nghĩa là thay đổi giấy quỳ từ đỏ sang xanh).

Một ví dụ khác về quá trình thủy phân muối là natri clorua, trong dung dịch nước phá vỡ liên kết ion của muối được hòa tan trong nước như trong Hình 1 (Patrina Kim, 2015).

Hình 1: thủy phân natri clorua

Thủy phân axit

Nước có thể hoạt động như một axit hoặc một bazơ, dựa trên lý thuyết về axit Brønsted-Lowry. Nếu nó hoạt động như một axit Bronsted-Lowry, phân tử nước sẽ tặng một proton (H +), cũng được viết dưới dạng ion hydronium (H3O) +).

Nếu nó hoạt động như một căn cứ của Bronsted-Lowry, nó sẽ chấp nhận một proton (H +). Phản ứng thủy phân axit rất giống với phản ứng phân ly axit.

CH3COOH + H2Ô CH3COO- + H3Ôi+

Trong phản ứng trước, proton H+ axit axetic (CH3COOH) được tặng cho nước, tạo ra H3Ôi+ và CH3COO- . Các liên kết giữa H+ và CH3COO- bị phá vỡ bởi sự bổ sung của các phân tử nước.

Phản ứng với CH3COOH, một axit yếu, tương tự như phản ứng phân ly axit và nước tạo thành bazơ liên hợp và ion hydronium. Khi một axit yếu bị thủy phân, một ion hydronium được tạo ra (Thuật ngữ minh họa của Hóa học hữu cơ, S.F.).

Thủy phân cơ sở

Một phản ứng thủy phân cơ bản sẽ tương tự như phản ứng phân ly bazơ. Một cơ sở yếu phổ biến phân ly trong nước là amoniac:

NH3+H2ÔNH4++OH-

Trong quá trình thủy phân amoniac, phân tử amoniac chấp nhận một proton từ nước (nghĩa là nước đóng vai trò là axit Bronsted-Lowry), tạo ra anion hydroxit (OH-).

Tương tự như phản ứng phân ly cơ bản, amoniac tạo thành amoni và hydroxit từ việc thêm một phân tử nước.

Thủy phân các hợp chất hữu cơ

Sự thủy phân liên quan đến các hợp chất hữu cơ có thể được minh họa bằng phản ứng của nước với este của axit cacboxylic.

Tất cả các este này có công thức chung RCO-OR ', trong đó R và R' là các nhóm kết hợp (ví dụ: nếu R và R 'đều đại diện cho nhóm methyl, CH3, este là metyl axetat).

Quá trình thủy phân bao gồm nhiều giai đoạn, trong đó chậm nhất là sự hình thành liên kết cộng hóa trị giữa nguyên tử oxy của phân tử nước và nguyên tử carbon este.

Trong các giai đoạn liên tiếp, rất nhanh, liên kết carbon-oxy của este bị phá vỡ và các ion hydro được tách ra khỏi phân tử nước ban đầu và liên kết với phân tử rượu mới sinh. Phản ứng hoàn toàn được biểu diễn bằng phương trình:

RCO-OR '+ H2O → RCO-OH + R'-OH.

Trong đó RCO-OH biểu thị một phân tử axit cacboxylic, R'-OH biểu thị một phân tử của rượu và dấu gạch ngang biểu thị các liên kết cộng hóa trị bị phá vỡ hoặc hình thành trong quá trình phản ứng. Hình 2 minh họa một ví dụ về sự thủy phân methyl acetate (Clark, 2004).

Hình 2: thủy phân metyl axetat

Phản ứng thủy phân trong cơ thể sống được thực hiện với sự trợ giúp của xúc tác bởi một nhóm enzyme gọi là hydrolase.

Các phản ứng sinh hóa phá vỡ các polyme, chẳng hạn như protein (liên kết peptide giữa các axit amin), nucleotide, đường phức tạp và tinh bột, và chất béo được xúc tác bởi lớp enzyme này.

Trong lớp này, lipase, amylase và proteinase thủy phân chất béo, đường và protein, tương ứng (Boundless, 2016).

Vi khuẩn và nấm làm suy giảm cellulose đóng vai trò đặc biệt trong sản xuất giấy và các ứng dụng hàng ngày khác của công nghệ sinh học, bởi vì chúng có enzyme (cellulase và este) có thể phân hủy cellulose thành polysacarit (polyme của phân tử đường) hoặc glucose và phá vỡ dính.

Ví dụ, proteinase đã được thêm vào chiết xuất tế bào, để thủy phân các peptide và tạo ra hỗn hợp các axit amin tự do (Phillips, 2016).

Ví dụ về thủy phân

Sự hòa tan của muối của axit yếu hoặc bazơ trong nước là một ví dụ về phản ứng thủy phân. Axit mạnh cũng có thể bị thủy phân. Ví dụ, sự hòa tan axit sunfuric trong nước tạo ra hydronium và bisulfate.

Sự thủy phân của một loại đường có tên riêng: đường hóa. Ví dụ, đường sucrose có thể trải qua quá trình thủy phân để phân hủy thành các loại đường, glucose và fructose thành phần của nó.

Phản ứng thủy phân xúc tác axit-bazơ là một loại phản ứng thủy phân khác. Một ví dụ là sự thủy phân amit.

Trong các hệ thống sinh học, quá trình thủy phân có xu hướng được xúc tác bởi các enzyme. Một ví dụ điển hình là sự thủy phân của phân tử năng lượng ATP. Quá trình thủy phân được xúc tác cũng được sử dụng để tiêu hóa protein, carbohydrate và lipid (Helmenstine, 2017).

Tài liệu tham khảo

  1. (2016, ngày 26 tháng 5). Thủy phân. Lấy từ vô biên: ràng buộc.com.
  2. Clark, J. (2004). CƠ CHẾ CHO THỦY LỰC ACID CATALYSED CỦA ESTERS. Lấy từ chemguide.co.uk: chemguide.co.uk.
  3. Bách khoa toàn thư Britannica. (2016, ngày 16 tháng 11). Thủy phân. Lấy từ britannica: britannica.com.
  4. Helmenstine, A. M. (2017, ngày 23 tháng 3). Định nghĩa và ví dụ thủy phân. Lấy từ thinkco: thinkco.com.
  5. Thuật ngữ minh họa hóa học hữu cơ. (S.F.). Lấy từ chem.ucla.edu: web.ool.ucla.edu.
  6. Patrina Kim, G. H. (2015, ngày 20 tháng 10). Thủy phân. Lấy từ chem.libretexts.org: chem.libretexts.org.
  7. Phillips, T. (2016, ngày 16 tháng 9). Giải thích về sự thủy phân. Lấy từ sự cân bằng: thebalance.com.