L'hydrolyse est un type de réaction chimique qui se produit entre l'eau et d'un autre composé. Au cours de la réaction, des liaisons chimiques sont rompues dans les deux molécules, les obligeant à se briser. La molécule d'eau se divise pour former chargé positivement hydrogène (H +) et de l'hydroxyde chargé négativement (OH -) des ions, et l'autre molécule se divise en deux sections simples, également avec des charges positives et négatives. H + et des ions OH - se fixent à chacune de ces sections. Ces réactions ont lieu lorsque certains composés ioniques, par exemple, certains acides, bases et sels, se dissolvent dans l'eau; ils sont impliqués dans les processus qui sont essentiels à la vie; ils sont utilisés dans certains procédés industriels importants, tels que 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 cations chargés positivement et des anions chargés négativement. Lorsqu'ils sont dissous dans l'eau, ils se diviseront en leurs cations et d'anions. Les anions d'acides faibles, et les cations des bases faibles, vont réagir avec 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 - de l'ammoniac (NH 3) - et un acide fort - chlorhydrique (HCl). Lorsqu'il est 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 hydrogène ion :
NH 4 + + H 2 O <-> NH 3 + H 3 O +
Etant donné que cette réaction produit des ions hydronium (H 3 O +), la solution résultante 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 des ions hydrogène (H +), en laissant l'hydroxyde (OH -) des ions, ce qui donne une solution alcaline. Le sel d'un acide fort et 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 hydrolyse. Un exemple est la libération de l'énergie par la molécule d'adénosine triphosphate (ATP). Les cellules utilisent ce composé pour stocker l'énergie, qui peut ensuite être libéré lorsque cela est nécessaire. La molécule a trois phosphates (PO 4 -), les groupes, mais il peut perdre l'un de ces groupes par réaction avec de l'eau. Cette réaction utilise en fait une faible quantité d'énergie, mais beaucoup plus est libérée par les réactions ultérieures du groupe phosphate libre.
L'hydrolyse est joue également un rôle essentiel dans la répartition des aliments en nutriments facilement absorbés. La plupart des composés organiques dans les aliments ne réagissent pas facilement avec l'eau, et généralement un catalyseur est nécessaire pour permettre à ces processus aient lieu. Catalyseurs organiques qui contribuent à des réactions dans les organismes vivants sont connus comme les enzymes. Dans le corps, les enzymes telles que les lipases, les carbohydrases et de protéases catalysent les réactions avec des matières grasses, des glucides et des protéines avec de l'eau.
Un exemple d'hydrolyse est la décomposition de l'amidon, qui est catalysée par l'enzyme amylase. L'amidon est décomposé en molécules plus petites, qui sont constitués de sucre connu sous le maltose. Le maltose peut alors être décomposé en glucose molécules, sous l'influence de l'enzyme maltase. Dans chaque cas, l'eau participe au processus, en se fendre et l'addition d'un groupe hydroxyle et un ion hydrogène pour les nouvelles molécules formées de chaque côté de la liaison rompue.
Industrie
De nombreux procédés industriels exigent diverses substances à hydrolysées pour créer des produits utiles. Souvent, toutefois, les matières premières pour ces procédés ne réagissent pas facilement avec les molécules d'eau, de sorte que les réactions sont aidées par une variété de moyens, tels que l'hypertension, des températures élevées et des catalyseurs. Laboratoire hydrolyse nécessite généralement l'utilisation d'un catalyseur, qui est typiquement un acide fort ou d'un alcali.
L'hydrolyse a été utilisée pendant une longue période dans la production de savon. Au cours de ce processus, connu sous le nom saponification, la graisse est hydrolysée dans une réaction avec de l'eau et le solide, alcalin sodium hydroxyde. La réaction produit des sels d'acides gras, communément connus sous le nom de savon. La saponification se produit parfois dans d'anciennes peintures à l'huile lorsque les acides gras dans la peinture à l'huile réagit avec les métaux présents dans les pigments de peinture. Cela peut provoquer 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 certains et pas d'autres œuvres d'art.
Érosion
L'hydrolyse est un processus important dans l'altération des roches. Divers minéraux 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.