Гидролиз: различия между версиями
[непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
Строка 119: | Строка 119: | ||
[[аминокислоты]], [[жиры]] — на [[глицерин]] и [[жирные кислоты]], [[полисахариды]] (например, [[крахмал]] и [[целлюлоза]]) — на [[моносахариды]] (например, на [[глюкоза|глюкозу]]), [[нуклеиновые кислоты]] — на свободные [[нуклеотиды]]. |
[[аминокислоты]], [[жиры]] — на [[глицерин]] и [[жирные кислоты]], [[полисахариды]] (например, [[крахмал]] и [[целлюлоза]]) — на [[моносахариды]] (например, на [[глюкоза|глюкозу]]), [[нуклеиновые кислоты]] — на свободные [[нуклеотиды]]. |
||
При гидролизе [[жиры|жиров]] в присутствии [[щёлочи|щёлочей]] получают [[мыло]]; гидролиз жиров в присутствии [[катализатор]]ов применяется для получения [[глицерин]]а и [[жирные кислоты|жирных кислот]]. Гидролизом |
При гидролизе [[жиры|жиров]] в присутствии [[щёлочи|щёлочей]] получают [[мыло]]; гидролиз жиров в присутствии [[катализатор]]ов применяется для получения [[глицерин]]а и [[жирные кислоты|жирных кислот]]. Гидролизом древеснахпсинуины получают [[этанол]], а продукты [[Гидролиз торфа|гидролиза торфа]] находят применение в производстве кормовых [[Дрожжи|дрожжей]], [[воск]]а, [[Удобрение|удобрений]] и др. |
||
== См. также == |
== См. также == |
Версия от 20:03, 25 февраля 2017
Гидро́лиз (от др.-греч. ὕδωρ — вода + λύσις — разложение) — сольволиз водой. Это химическая реакция взаимодействия вещества с водой, при которой происходит разложение этого вещества и воды с образованием новых соединений. Гидролиз соединений различных классов (соли, углеводы, белки, сложные эфиры, жиры и др.) существенно различается.
Гидролиз солей
Гидролиз солей — разновидность реакций гидролиза, обусловленного протеканием реакций ионного обмена в растворах растворимых солей-электролитов. Движущей силой процесса является взаимодействие ионов с водой, приводящее к образованию слабого электролита в ионном или молекулярном виде
Различают обратимый и необратимый гидролиз солей[1]:
- 1. Гидролиз соли слабой кислоты и сильного основания (гидролиз по аниону):
(раствор имеет слабощелочную среду, реакция протекает обратимо, гидролиз по второй ступени протекает в ничтожной степени)
- 2. Гидролиз соли сильной кислоты и слабого основания (гидролиз по катиону):
(раствор имеет слабокислую среду, реакция протекает обратимо, гидролиз по второй ступени протекает в ничтожной степени)
- 3. Гидролиз соли слабой кислоты и слабого основания:
(равновесие смещено в сторону продуктов, гидролиз протекает практически полностью, так как оба продукта реакции уходят из зоны реакции в виде осадка или газа).
- 4. Соль сильной кислоты и сильного основания не подвергается гидролизу, и раствор нейтрален. См. также Электролитическая диссоциация.
Степень гидролиза
Под степенью гидролиза понимается отношение количества (концентрации) соли, подвергающейся гидролизу, к общему количеству (концентрации) растворенной соли. Обозначается α (или hгидр);
α = (cгидр/cобщ)·100 %
где cгидр — число молей гидролизованной соли, cобщ — общее число молей растворённой соли.
Степень гидролиза соли тем выше, чем слабее кислота или основание, её образующие.
Является количественной характеристикой гидролиза.
Константа гидролиза
Константа гидролиза — константа равновесия гидролитической реакции. Так константа гидролиза соли равна отношению произведения равновесных концентраций продуктов реакции гидролиза к равновесной концентрации соли с учётом стехиометрических коэффициентов.
Эта статья или раздел нуждается в переработке. |
В качестве примера ниже приводится вывод уравнения константы гидролиза соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием:
Уравнение константы равновесия для данной реакции имеет вид:
или
Так как концентрация молекул воды в растворе постоянна, то произведение двух постоянных можно заменить одной новой — константой гидролиза:
Численное значение константы гидролиза получим, используя ионное произведение воды и константу диссоциации азотистой кислоты :
подставим в уравнение константы гидролиза:
В общем случае для соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием:
, где — константа диссоциации слабой кислоты, образующейся при гидролизе
Для соли, образованной сильной кислотой и слабым основанием:
, где — константа диссоциации слабого основания, образующегося при гидролизе
Для соли, образованной слабой кислотой и слабым основанием: Представим в общем виде процесс гидролиза соли, в котором в роли соли выступает – МА, а НА и МОН — соответственно, кислота и основание, которые образуют данную соль:
MA + H2O ↔ HA + MOH
Применив закон действующих масс, запишем константу, соответствующую этому равновесию:
K = [HA]·[MOH]/[MA]·[H2O]
Известно, что концентрация воды в разбавленных растворах, имеет практически постоянное значение, поэтому её можно включить в константу
K·[H2O]= Kг,
тогда для константы гидролиза соли Kг будет иметь такой вид:
Kг = [HA]·[MOH]/[MA]
По величине константы гидролиза можно судить о полноте гидролиза: чем больше её значение, тем в большей мере протекает гидролиз.
Константа и степень гидролиза связаны соотношением:
Kг = С·h2/(1- h), моль/л
Где С – концентрация соли в растворе, h- степень гидролиза
Это выражение можно упростить, т.к. обычно h˂˂1, тогда
Kг = С·h2
Зная, константу гидролиза, можно определить pH среды:
Kг = [HA]·[MOH]/[MA]
Концентрация образовавшейся кислоты равна концентрации гидроксид ионов, тогда
Kг = [OH—]2/[MA]
Используя это выражение можно вычислить pH раствора
[OH—] = (Kг·[MA])1/2 моль/л
[H+] = 10-14/[OH—] моль/л
pH = -lg[H+]
Гидролиз органических веществ
Живые организмы осуществляют гидролиз различных органических веществ в ходе реакций катаболизма при участии ферментов. Например, в ходе гидролиза при участии пищеварительных ферментов белки расщепляются на аминокислоты, жиры — на глицерин и жирные кислоты, полисахариды (например, крахмал и целлюлоза) — на моносахариды (например, на глюкозу), нуклеиновые кислоты — на свободные нуклеотиды.
При гидролизе жиров в присутствии щёлочей получают мыло; гидролиз жиров в присутствии катализаторов применяется для получения глицерина и жирных кислот. Гидролизом древеснахпсинуины получают этанол, а продукты гидролиза торфа находят применение в производстве кормовых дрожжей, воска, удобрений и др.
См. также
Примечания
- ↑ Приведённые ниже для 1 и 2 случая молекулярные уравнения имеют исключительно условный характер, поскольку вещества-электролиты в водном растворе находятся в ионном виде
Ссылки
- Гидролиз ацетата натрия — видеоопыт в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов