Exemples d'hydrolyse (de sels, acides, bases, organiques C.)

Le hydrolyse, en chimie, il s’agit d’une réaction de double décomposition avec l’eau comme l’un des réactifs. Par conséquent, si un composé est représenté par la formule AB dans laquelle A et B sont des atomes ou groupes et de l'eau est représenté par la formule HOH, la réaction d'hydrolyse peut être représentée par l'équation chimique réversible: AB + HOH ⇌ AH + BOH.

Les réactifs que les produits de l'eau et l'hydrolyse peuvent être des molécules neutres, comme dans la plupart hydrolyse impliquant des molécules ioniques ou des composés des déchets organiques, comme dans l'hydrolyse des sels, des acides et des bases.

Dans la biotechnologie et les organismes vivants, ces substances sont souvent des polymères (Encyclopædia Britannica, 2016).

Le mot est dérivé de l'hydro, du grec pour l'eau et de la lyse, qui signifie "perdre". L'hydrolyse signifie la séparation des produits chimiques lorsqu'ils sont ajoutés à l'eau.

Les trois principaux types d'hydrolyse sont l'hydrolyse des sels, l'hydrolyse des acides et l'hydrolyse des bases.

Index

• 1 hydrolyse des sels
• 2 hydrolyse des acides
• 3 hydrolyse de base
• 4 Hydrolyse des composés organiques
• 5 exemples d'hydrolyse
• 6 références

Hydrolyse des sels

Dans l'eau, les sels se dissocient pour former des ions (complètement ou incomplètement en fonction de la constante de solubilité respective, Ks).

L'hydrolyse impliquant des composés ioniques peut être illustrée par les modifications chimiques qui se produisent dans une solution aqueuse du sel d'acétate de sodium.

En solution, les constituants ioniques du sel (l'ion acétate et l'ion sodium) sont séparés. Les molécules d'eau se combinent aux ions acétate pour former des ions acide acétique et hydroxyde.

CH₃COONa + H₂O → CH₃COOH + Na⁺ + OH^-

L'acide acétique se dissocie de manière réversible des ions acétate et d'hydrogène, mais seulement à un degré très faible, de sorte que la teneur en ions de la solution est en grande mesure de sodium et des ions hydroxyde. Par conséquent, la solution présente des propriétés de base (c.-à-d. Que le papier tournesol passe du rouge au bleu).

Un autre exemple de l'hydrolyse de sels est le chlorure de sodium, en solution aqueuse, le sel ionique qui est solvate par l'eau comme représenté sur la Figure 1 (Patrina Kim, 2015) sont brisées.

Figure 1: hydrolyse du chlorure de sodium

Hydrolyse acide

L'eau peut agir comme un acide ou une base, selon la théorie de l'acide de Brønsted-Lowry. Si elle agit comme un acide de Bronsted-Lowry, la molécule d’eau donnera un proton (H +), également écrit sous forme d’ion hydronium (H3O). ⁺).

Si elle agit comme une base de Bronsted-Lowry, elle accepterait un proton (H ⁺). Une réaction d'hydrolyse acide est très similaire à une réaction de dissociation acide.

CH₃COOH + H₂O ⇌ CH₃COO^- + H₃O⁺

Dans la réaction précédente, le proton H⁺ de l'acide acétique (CH₃COOH) est donné à l'eau, produisant H₃O⁺ et CH₃COO^- . Les liens entre H⁺ et CH₃COO^- Ils sont brisés par l'ajout de molécules d'eau.

Une réaction avec CH₃COOH, un acide faible, est similaire à une réaction de dissociation acide, et l'eau forme une base conjuguée et un ion hydronium. Lorsqu'un acide faible est hydrolysé, un ion hydronium est produit (Illustrated Glossary of Organic Chemistry, S.F.).

Hydrolyse de base

Une réaction d'hydrolyse de base sera similaire à la réaction de dissociation de base. Une base faible commune qui se dissocie dans l'eau est l'ammoniac:

NH₃+ H₂O⇌NH₄⁺+ OH⁻

Dans l'hydrolyse de l'ammoniac, la molécule d'ammoniac accepte un proton de l'eau (à savoir, l'eau agit comme un acide de Bronsted-Lowry), produisant un anion hydroxyde (OH^-).

Semblable à une réaction de dissociation de base, l'ammoniac forme un ammonium et un hydroxyde à partir de l'addition d'une molécule d'eau.

Hydrolyse de composés organiques

L'hydrolyse impliquant des composés organiques peut être illustrée par la réaction de l'eau avec un ester d'un acide carboxylique.

Tous ces esters ont la formule générale RCO-OR ', dans laquelle R et R' sont des groupes combinés (par exemple, si R et R 'représentent tous deux le groupe méthyle, CH₃l'ester est l'acétate de méthyle).

L'hydrolyse comporte plusieurs étapes, la plus lente étant la formation d'une liaison covalente entre l'atome d'oxygène de la molécule d'eau et l'atome de carbone de l'ester.

Au cours des étapes successives, qui sont très rapide, la liaison ester carbone-oxygène est cassé et les ions hydrogène sont retirés de la molécule d'eau d'origine et se lier à la molécule d'alcool naissante. La réaction complète est représentée par l'équation:

RCO-OR '+ H2O → RCO-OH + R'-OH.

Lorsque RCO-OH désigne une molécule d'acide carboxylique, R'-OH désigne une molécule d'alcool et les tirets représentent des liaisons covalentes brisées ou formées pendant la réaction. La figure 2 illustre un exemple d'hydrolyse de l'acétate de méthyle (Clark, 2004).

Figure 2: hydrolyse de l'acétate de méthyle

réactions hydrolysats dans les organismes vivants sont faits à l'aide de la catalyse par une classe d'enzymes appelées hydrolases.

Les réactions biochimiques qui décomposent les polymères, tels que les protéines (liaisons peptidiques entre les acides aminés), des nucléotides, des sucres complexes et de l'amidon et les graisses sont catalysées par cette classe d'enzymes.

Au sein de cette classe, lipases, amylases et protéinases hydrolyser les graisses, les sucres et les protéines, respectivement (Boundless, 2016).

Les bactéries et les champignons qui dégradent la cellulose jouent un rôle particulier dans la production de papier et d'autres applications quotidiennes de la biotechnologie, car ils sont des enzymes (estérases) et cellulases qui peuvent se briser polysaccharides cellulosiques (polymères de molécules de sucre) ou le glucose et le décomposer collage

Par exemple, la proteinase a été ajouté à l'extrait cellulaire, afin d'hydrolyser les peptides et produire un mélange d'acides aminés libres (Phillips, 2016).

Exemples d'hydrolyse

La dissolution d'un sel d'un acide faible ou d'une base dans de l'eau est un exemple de réaction d'hydrolyse. Les acides forts peuvent également être hydrolysés. Par exemple, la dissolution de l'acide sulfurique dans l'eau produit de l'hydronium et du bisulfate.

L'hydrolyse d'un sucre a son propre nom: la saccharification. Par exemple, le sucre saccharose peut subir une hydrolyse pour se décomposer en sucres, en glucose et en fructose.

L'hydrolyse catalysée par une base acide est un autre type de réaction d'hydrolyse. Un exemple est l'hydrolyse des amides.

Dans les systèmes biologiques, l'hydrolyse a tendance à être catalysée par les enzymes. Un bon exemple est l'hydrolyse de la molécule d'énergie ATP. hydrolyse catalysée est également utilisé pour la digestion des protéines, des glucides et des lipides (Helmenstine, 2017).

Références

1. (2016, 26 mai). Hydrolyse. Tiré de sans limites: boundless.com.
2. Clark, J. (2004). LE MÉCANISME DE L’HYDROLYSE DES ESTERS CATALYSÉS PAR L’ACIDE. Récupéré de chemguide.co.uk: chemguide.co.uk
3. Encyclopædia Britannica. (2016, 16 novembre). Hydrolyse. Tiré de britannica: britannica.com.
4. Helmenstine, A. M. (23 mars 2017). Définition et exemples d'hydrolyse. Tiré de thoughtco: thoughtco.com.
5. Glossaire illustré de chimie organique. (S.F.). Tiré de chem.ucla.edu: web.chem.ucla.edu.
6. Patrina Kim, G. H. (20 octobre 2015). Hydrolyse. Tiré de chem.libretexts.org: chem.libretexts.org.
7. Phillips, T. (2016, 16 septembre). Une explication de l'hydrolyse. Tiré du balancier: thebalance.com.