L'hydrolyse est un type de réaction chimique qui se produit entre l'eau et d'un autre composé. Pendant la réaction, les liaisons chimiques se sont brisés dans les deux molécules, les obligeant à se briser. La molécule d'eau se divise pour former de l'hydrogène chargé positivement (H + ) et chargé négativement hydroxyde (OH - ) des ions, et l'autre molécule se divise en deux sections plus simples, également avec des charges positives et négatives. H + et OH - les ions se fixent à chacune de ces sections. Ces réactions ont lieu lorsque certains composés ioniques, par exemple, certains acides, bases et sels, solubles dans l'eau, ils sont impliqués dans les processus qui sont essentiels à la vie, ils sont utilisés dans certains procédés industriels importants, comme la fabrication de savon et ils jouent un rôle important dans l'altération des roches.
Composés ioniques
Les composés ioniques peuvent être des acides, des bases ou des sels, qui sont des composés qui résultent de la réaction d'un acide et une base. Ils sont constitués de chargés positivement cations et chargés négativement anions . Quand ils sont dissous dans l'eau, ils se partagent dans leurs cations et anions. Les anions d'acides faibles, et des cations de bases faibles, vont réagir avec de l'eau dans une certaine mesure, ce qui entraîne l'hydrolyse.
Lorsqu'un sel est le produit d'un acide fort et une base faible, le cation de la base ne s'hydrolyse dans l'eau. Par exemple, le chlorure d'ammonium (NH 4 Cl) est le sel d'une base faible - l'ammoniac (NH 3 ), - et un acide fort - chlorhydrique (HCl). Une fois dissous dans l'eau, il se divise en cations et anions - NH 4 + et Cl - , respectivement. Le cation, cependant, réagit avec l'eau dans une certaine mesure par la perte d'un ion d'hydrogène:
Depuis cette réaction produit des ions hydronium (H 3 O + ), la solution obtenue est acide.Lorsqu'un sel est le produit d'une base forte et un acide faible, les anions de l'acide réagit avec l'eau en acceptant (H hydrogène + ) des ions, laissant hydroxyde (OH - ) des ions, ce qui donne une solution alcaline. Le sel d'un acide fort et d'une base forte n'est pas hydrolyser car l'anion de l'acide et le cation de la base ne réagissent pas avec l'eau.
Vie
De nombreux processus qui sont essentiels à la vie impliquent l'hydrolyse. Un exemple est la libération de l'énergie par l'adénosine triphosphate de molécule (ATP). Les cellules utilisent ce composé pour stocker l'énergie, qui peut ensuite être libéré lorsque cela est nécessaire. La molécule a trois phosphate (PO 4 - ) groupes, mais il peut perdre un de ces groupes par réaction avec de l'eau. Cette réaction utilise en fait une petite quantité d'énergie, mais beaucoup plus est libérée par les réactions ultérieures du groupe de phosphate.
L'hydrolyse est joue également un rôle essentiel dans la répartition des aliments en nutriments facilement assimilables. La plupart des composés organiques dans les aliments ne réagissent pas facilement avec de l'eau, et généralement un catalyseur est nécessaire pour permettre que ces processus se déroulent. Catalyseurs organiques qui contribuent à des réactions dans les organismes vivants sont connus comme des enzymes. Dans l'organisme, des enzymes telles que des lipases, des protéases carbohydrases et catalysent les réactions avec les graisses, les glucides et les protéines avec de l'eau.
Un exemple d'hydrolyse est la dégradation de l'amidon, qui est catalysée par l'enzyme amylase. L'amidon est décomposé en molécules plus petites, qui sont constitués de sucre appelé maltose. Le maltose peut alors être décomposé en molécules de glucose, sous l'influence de la maltase de l'enzyme. Dans chaque cas, l'eau participe au processus, se diviser et l'ajout d'un groupe hydroxyle et un ion hydrogène aux nouvelles molécules formées sur chaque côté de la liaison brisé.
Industrie
De nombreux procédés industriels exigent diverses substances à hydrolyser pour créer des produits utiles. Souvent, cependant, les matières premières pour ces processus ne réagissent pas facilement avec les molécules d'eau, de sorte que les réactions sont aidés par une variété de moyens, tels que la haute pression, des températures élevées et des catalyseurs. hydrolyse de laboratoire nécessite généralement l'utilisation d'un catalyseur, qui est en général un acide fort ou d'un alcali.
L'hydrolyse a été utilisé pendant une longue période dans la production de savon. Pendant ce processus, connu sous le nom saponification, la graisse est hydrolysé dans une réaction avec de l'eau et le fort, hydroxyde de sodium alcalin. La réaction produit des sels d'acides gras, communément appelés savon. Saponification se produit parfois dans les vieilles peintures à l'huile lorsque des acides gras dans la peinture à l'huile réagissent avec les métaux présents dans les pigments de peinture. Cela peut causer des dépôts blancs et des morceaux de développer sur la surface de la peinture, même si elle ne sait pas pourquoi il ne se produit que sur certaines œuvres et pas d'autres.
Désagrégation
L'hydrolyse est un processus important dans l'altération des roches. Divers silicates, comme le feldspath, subissent des réactions d'hydrolyse lente avec de l'eau, formant argile et de limon, avec des composés solubles. Ce processus est important dans la formation des sols, et en faisant des minéraux essentiels disponibles pour les plantes.
