¿Qué es la hidrólisis?
Proceso químico que hace que un compuesto se divida en dos o más compuestos más simples. Las porciones H y OH de la molécula de agua participan en la reacción a ambos lados del enlace químico escindido. Por ejemplo, la grasa se hidroliza bajo la acción de ácidos, álcalis y lipasas para producir glicerol y ácidos grasos o moléculas más pequeñas. Asignaturas: Bioquímica y Biología Molecular (asignatura de primer nivel); Lípidos (asignatura de segundo nivel) Este contenido está aprobado y publicado por el Comité Nacional de Aprobación de Términos Científicos y Técnicos
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Hidrólisis Es un proceso unitario químico que utiliza agua para descomponer sustancias y formar nuevas sustancias. Reacción en la que los iones ionizados por la sal se combinan con los H+ y OH- ionizados por el agua para formar moléculas de electrolitos débiles. También se puede decir que la reacción entre una sustancia y el agua que causa la descomposición de la sustancia (no necesariamente una reacción de metátesis) depende de si la sustancia reacciona con iones de hidrógeno o iones de hidróxido en el agua.
Contenido
Definición
Introducción
Clasificación de hidrólisis
Sal normal
Caso de uso Reacción de hidrólisis
Reacción de sustitución
Definición de hidrólisis alcalina
Introducción
Clasificación de hidrólisis
Sal normal
p>Ejemplo de reacción de hidrólisis
Reacción de sustitución
Hidrólisis alcalina
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Por radical ácido débil o Hay dos situaciones de hidrólisis de sales compuestas por iones básicos débiles: Hidrólisis gradual de iones carbonato
① El radical ácido débil se combina con H+ en el agua para formar un ácido débil. , y la solución es alcalina, como una solución acuosa de acetato de sodio: CH3COO - + H2O ←═→ CH3COOH + OH- ② Los iones básicos débiles se combinan con OH- en agua y la solución se vuelve ácida, como una solución acuosa de cloruro de amonio : NH4+ + H2O ←═→ NH3·H2O + H+ genera un ácido débil (o álcali) Cuanto más débil es la propiedad (o alcalina), más fuerte es la tendencia a la hidrólisis del radical ácido débil (o ion álcali débil). Por ejemplo, el borato de sodio tiene una tendencia a la hidrólisis más fuerte que el acetato de sodio. Cuando la concentración de la solución es la misma, el valor de pH del primero es mayor. La acidez y alcalinidad de las soluciones salinas de ácidos débiles y bases débiles dependen de la tendencia a la hidrólisis de los radicales ácidos débiles [1] y los iones de bases débiles. Por ejemplo, la tendencia a la hidrólisis de los iones ácidos débiles en el bicarbonato de amonio es más fuerte que la de los iones alcalinos débiles, y la tendencia a la hidrólisis de los iones alcalinos débiles en el fluoruro de amonio es fuerte y la solución es ácida; Las tendencias de los dos son las mismas, la solución es neutra. Sexo, este es un caso individual, como el acetato de amonio. En comparación con la hidrólisis del ácido fuerte y la sal alcalina débil correspondientes o de la base fuerte y la sal de ácido débil, el grado de hidrólisis del ácido débil y la sal alcalina débil es mayor y el pH de la solución está más cerca de 7 (a temperatura normal) . Por ejemplo, el grado de hidrólisis de 0,10 mol/L Na2CO3 es 4,2% y el pH es 11,6, mientras que el grado de hidrólisis de (NH4)2CO3 a la misma concentración es 92% y el pH es 9,3. Los ésteres, polisacáridos, proteínas, etc. reaccionan con el agua para formar sustancias más simples, que también se hidrolizan: CH3COOC2H5 + H2O —→ CH3COOH + C2H5OH (C6H10O5)n + nH2O —→ nC6H12O6 Algunas sales que pueden hidrolizarse se tratan como ácidos (como como sulfato de aluminio) o álcali (como carbonato de sodio).
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El agua reacciona con otro compuesto y el compuesto se descompone en dos partes. Los átomos de hidrógeno del agua se añaden a la hidrólisis.
Una. parte, y Un proceso de reacción en el que se añade un grupo hidroxilo a otra parte, obteniendo así dos o más compuestos nuevos. La hidrólisis de la materia orgánica es muy utilizada en la industria, produciendo principalmente alcohol y fenol. La reacción de hidrólisis es la reacción inversa de la reacción de neutralización o esterificación. Es difícil que la hidrólisis de la mayoría de los compuestos orgánicos se realice sin problemas con agua sola. Dependiendo de la naturaleza del hidrolizado, el agente de hidrólisis puede ser una solución acuosa de hidróxido de sodio, un ácido diluido o un ácido concentrado y, a veces, se pueden usar soluciones acuosas de hidróxido de potasio, hidróxido de calcio, bisulfito de sodio, etc. Esta es la llamada hidrólisis alcalina e hidrólisis ácida. La hidrólisis puede realizarse en modo discontinuo o continuo. La primera se lleva a cabo a menudo en reactores de caldera, mientras que la segunda suele utilizar reactores de torre. Hay cuatro tipos típicos de hidrólisis.
Editar este párrafo Clasificación de la hidrólisis
Existen cuatro tipos típicos de hidrólisis.
① La hidrólisis de haluros generalmente utiliza una solución acuosa de hidróxido de sodio como agente de hidrólisis. La fórmula de reacción general es la siguiente: Hidrólisis
R-X+NaOH—→R-OH+NaX Ar-X+2NaOH—→. Ar-ONa +NaX+H2O En la fórmula, R, Ar y X representan alquilo, arilo y halógeno respectivamente. El halógeno de la cadena alifática es generalmente relativamente activo y puede hidrolizarse en condiciones más suaves, como en la producción de alcohol bencílico a partir de cloruro de bencilo, cuando el halógeno del anillo aromático es activado por el grupo nitro en posición orto o para, la hidrólisis avanza más; fácilmente, como la producción de alcohol bencílico a partir de para-nitrógeno. El nitroclorobenceno se utiliza para preparar p-nitrofenol sódico. ② La hidrólisis del sulfonato aromático generalmente no es fácil de realizar. Primero debe someterse a una fusión alcalina, es decir, el hidróxido de sodio fundido reacciona con el sulfonato aromático de sodio a alta temperatura para generar fenolato de sodio, que se puede hidrolizar agregando ácido para generar fenol. . Por ejemplo, el naftaleno-2-sulfonato de sodio se hidroliza mediante fusión alcalina bajo presión normal a 300-340°C para obtener 2-naftol. Algunos sulfonatos aromáticos también requieren una base mixta de hidróxido de sodio e hidróxido de potasio como reactivo de fusión alcalino. Cuando el sulfonato aromático es más activo, la fusión alcalina se puede llevar a cabo con una solución acuosa de hidróxido de sodio a una temperatura más baja. ③Hidrólisis de aminas: las aminas alifáticas y las aminas aromáticas generalmente no son fáciles de hidrolizar. Las aminas primarias aromáticas generalmente se diazotan en ácido sulfúrico diluido para formar sales de diazonio y luego se calientan para hidrolizar las sales de diazonio. La fórmula de reacción general es la siguiente: Ar-NH2+NaNO2+2H2SO4—→Ar-N娚HSO嬄+NaHSO4+2H2O Ar-N娚HSO嬄+H2O—→ArOH+H2SO4+N2 Por ejemplo, o-hidroxibenceno puede ser preparado a partir de o-aminoanisol metil éter (guaiacol). La hidrólisis directa del grupo amino del anillo aromático se utiliza principalmente para preparar derivados de 1-naftol, porque a veces son difíciles de preparar por otras rutas sintéticas. Dependiendo de la estructura de la amina aromática primaria, se puede hidrolizar con una solución acuosa de álcali, ácido o bisulfito de sodio. Por ejemplo, la preparación de ácido 1-naftol-5-sulfónico a partir de ácido 1-naftilamina-5-sulfónico consiste en utilizar hidrólisis de bisulfito de sodio. ④Hidrólisis de ésteres: el sodio (jabón) y la glicerina con alto contenido de carbono se pueden obtener mediante hidrólisis alcalina de aceite y grasa, la emulsificación ácida y la hidrólisis se utilizan para preparar ácidos grasos. El éster de sulfato de alquilo obtenido por la reacción entre olefinas bajas en carbono y ácido sulfúrico concentrado se puede hidrolizar agregando ácido para obtener alcohol bajo en carbono.
Edita este párrafo Sales normales
Las sales normales se dividen en cuatro categorías: 1. Las sales ácidas fuertes y alcalinas fuertes no se hidrolizan, porque el yin y el catión que ionizan se hidrolizan
Los iones no pueden destruir el equilibrio de ionización del agua, por lo que es neutra. 2. Ácido fuerte y sal alcalina débil, llamamos yang débil a la parte base débil. Los iones alcalinos débiles pueden retener los iones de hidróxido ionizados del agua, destruyendo el equilibrio de ionización del agua y provocando que la ionización del agua avance. Como resultado, la concentración de iones de hidrógeno de la solución es mayor que la concentración de iones de hidróxido, lo que hace que la solución acuosa sea ácida. 3. Base fuerte y sal ácida débil. A la parte ácida débil la llamamos yin débil. De la misma manera, el yin débil controla los iones de hidrógeno ionizados del agua, lo que hace que la concentración de iones de hidróxido en la solución sea mayor que la concentración de iones de hidrógeno. la solución alcalina. 4. Sal de ácido débil y base débil, la parte de ácido débil controla el hidrógeno y la parte de base débil controla el hidróxido, generando dos electrolitos débiles, y luego compara sus constantes de ionización con los valores Ka y Kb (no el grado de hidrólisis), en a temperatura inferior, la constante de ionización (también llamada constante de equilibrio de ionización) de un electrolito débil es un valor fijo. Esta comparación puede determinar la naturaleza de la sal y cuál es más fuerte. La constante de ionización es el logaritmo negativo de base 10. quien tenga menos carga tendrá mayor responsabilidad. En una palabra, la reacción en la que los aniones y cationes en la solución salina controlan los iones de hidrógeno o iones de hidróxido ionizados del agua para formar un electrolito débil se llama hidrólisis de sales. También hay hidrólisis en materia orgánica, como la hidrólisis de ésteres, que es la reacción de éster y agua (en condiciones de ácido inorgánico o álcali) para formar el correspondiente ácido carboxílico y alcohol, que se llama hidrólisis de éster. y la alcalinidad de los hidrocarburos halogenados, la hidrólisis de la solución acuosa de bromuro de etilo y hidróxido de sodio para formar etanol y bromuro de sodio se denomina hidrólisis de haloalcanos, así como hidrólisis de proteínas, y los productos finales son aminoácidos, etc. .
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Reacción de hidrólisis
(1) Hidrólisis de sales que contienen aniones ácidos débiles y cationes básicos débiles, por ejemplo: Fe3++3H2O=Fe (OH)3+3H+, CO32-+H2O=HCO3-+OH- (2) Hidrólisis de nitruros metálicos, por ejemplo: Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3 (3) Hidrólisis de sulfuros metálicos, por ejemplo: Al2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2S (4) Hidrólisis de carburos metálicos, por ejemplo: CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2 (5) Hidrólisis de haluros no metálicos, por ejemplo: PCl3+3H2O= H3PO3 +3HCl Este tipo de reacción son principalmente moléculas de agua que atacan a los átomos de halógeno, pero hay excepciones, como la hidrólisis de NCl3: NCl3+3H2O=NH3+3HClO Esta reacción son moléculas de agua que atacan a los átomos de nitrógeno
Reacción de sustitución
(Reacción de hidrólisis) (reacción orgánica) 1. Hidrólisis de hidrocarburos halogenados en solución acuosa alcalina fuerte, por ejemplo: CH3CH2-Cl+H-OH—△→NaOH CH3CH2OH+HCl 2. Hidrólisis de alcóxido de sodio, por ejemplo: CH3CH2ONa+H2O =CH3CH2OH+NaOH 3. Hidrólisis de ésteres en soluciones acuosas ácidas y alcalinas, por ejemplo: CH3COOCH2CH3+H2O—△H→CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+NaOH=△ H2O=CH3COONa+CH3CH2OH 4. Hidrólisis de disacáridos y polisacáridos, como la hidrólisis del almidón: (C6H10O5) n+nH2O→nC6H12O6 (glucosa) 5. Hidrólisis de dipéptidos y polipéptidos, como H2NCH2CONHCH2COOH+H2O→2H2NCH2COOH 6. Hidrólisis de iminas ArCH=N-Ph—H20 H+ → ArCHO+PhNH2 Nota: En la reacción anterior "=" son todos símbolos reversibles (reacciones en las que la grasa se hidroliza en álcali) y la cantidad de hidrolizado es muy pequeña, por lo que no es necesario indicar precipitación o gas.
Editar este párrafo Hidrólisis de lejía
Desde que los humanos pisaron la tierra por primera vez, los restos humanos generalmente han sido enterrados o cremados. Sin embargo, ahora existe un método innovador que está despertando el interés de la gente: hidrolizar el cadáver con lejía, convertirlo en un jarabe marrón y arrojarlo a la alcantarilla. Este proceso se llama hidrólisis alcalina. Esta tecnología fue desarrollada en Estados Unidos hace 16 años y se utiliza principalmente para procesar cadáveres de animales. El cuerpo se hidroliza calentando la lejía en un cilindro gigante de acero inoxidable como una olla a presión a 300 grados y luego aumentando la presión a 60 libras por pulgada cuadrada. Actualmente, sólo los centros médicos de EE. UU. lo utilizan para deshacerse de cadáveres humanos, todos de donantes utilizados para investigaciones. Debido a las ventajas ambientales de este enfoque, algunas funerarias dicen que algún día podría superar al entierro y la cremación. Sin embargo, lograr que el público acepte este enfoque puede enfrentar el mayor desafío, lo que puede resultar aterrador para algunas personas. Porque los psicópatas y dictadores utilizan ácidos o álcalis para torturar o matar a sus víctimas. Por ello, el auge de este método ha causado una gran controversia en la sociedad estadounidense. En algunos lugares de Estados Unidos la aplicación de este método está legalmente prohibida. Sin embargo, la hidrólisis alcalina es legal en los estados estadounidenses de Minnesota y New Hampshire, y algunos directores de funerarias están ansiosos por promover el método. Según reportes, este líquido hidrolizado de color café tiene la consistencia de aceite de motor y un fuerte olor a amoníaco. Pero sus partidarios dicen que está esterilizado y que puede introducirse de forma segura en las alcantarillas si se hace según sea necesario. Además, la hidrólisis alcalina no ocupa tanto espacio como el entierro y la cremación, y puede reducir las emisiones de desechos que son de mayor preocupación para los crematorios, incluidas las emisiones de dióxido de carbono y mercurio. Dos campus de la Universidad de Florida en Estados Unidos comenzaron a utilizar la hidrólisis alcalina para disolver cadáveres de animales en 2005 y mediados de los años 1990, respectivamente. American Biosafety Corporation, que fabrica los cilindros de acero, estima que entre 40 y 50 hospitales utilizan sus equipos para eliminar desechos médicos y cadáveres de animales. Los usuarios incluyen escuelas de veterinaria, universidades, compañías farmacéuticas y agencias gubernamentales de EE. UU.