نفسر ماهية التحلل المائي وما يتكون هذا التفاعل الكيميائي. أيضًا ، أنواع التحلل المائي الموجودة.
ما هو التحلل المائي؟
التحلل المائي هو تفاعل كيميائي بحيث الجزيئات من ماء (H2O) مقسمة إلى ذرات المكونات (الهيدروجين والأكسجين). بدورها ، في عملية التحلل المائي ، تتشكل الذرات التي تتكون منها جزيئات الماء روابط كيميائية مع المادة التي تتفاعل مع الماء. يعتبر التحلل المائي تفاعلًا مهمًا للغاية ، لأن الماء هو المذيب الأكثر استخدامًا في جميع أنحاء العالم.
يأتي الاسم المحدد لرد الفعل هذا من الكلمات اليونانية هيدرو ("المياه و lsis ("تمزق") ، والذي يترتب عليه أنه شكل من أشكال تمزق جزيء معين المذابعندما يتفاعل مع الماء. من ناحية الكيمياء العضوية، إنها العملية المعاكسة تمامًا لرد فعل تركيز، وهو مزيج من جزيئين عضويين يتم فيه الحصول على منتج وجزيء ماء.
هناك أشكال مختلفة من التحلل المائي ، اعتمادًا على المواد التي يتم تصنيعها للتفاعل مع الماء:
- التحلل الحمضي القاعدي. في هذا التفاعل ، ينقسم الماء إلى أيون هيدروكسيل (OH-) و a بروتون (H +) ، والذي يتم ترطيبه على الفور لتكوين أيون الهيدرونيوم (H3O +). وهكذا ، يظهر الماء النقي هذا التفاعل تلقائيًا.
عند إضافة مواد معينة إلى الماء ، يمكن تغيير توازن التفاعل السابق. على سبيل المثال ، إذا أضفنا أملاحًا ، فهذا يتوقف على الخاص بك الذوبان، يمكن أن تتحد الأنيونات أو الكاتيونات الخاصة بها مع أيونات OH و H3O + ، والتي يمكن أن تتسبب في اختلاف درجة الحموضة في المحلول النهائي. وبالتالي ، هناك أربعة تصنيفات للتحلل المائي الحمضي القاعدي وفقًا لنوع الملح المضاف إلى الماء:- تحلل ملح قاعدي قوي حامضي. عندما الملح من حمض وقاعدة قوي في الماء ، لا يحدث تحلل مائي تقريبًا ، بسبب عدم تغيير توازن تفكك الماء. ال الرقم الهيدروجيني في هذه الحالة ستكون محايدة. فمثلا:
- التحلل المائي لملح القاعدة الضعيف الحمضي القوي. يتحد أنيون الملح (من الحمض الضعيف والقاعدة القوية) والبروتون من الماء ، ويطلقان أيونات الهيدروكسيل ، ونتيجة لذلك يكون الأس الهيدروجيني الناتج قاعديًا. فمثلا:
- تحلل ملح قاعدي قوي ضعيف الحمضية. كاتيون الملح (القادم من الحمض القوي والقاعدة الضعيفة) يعطي بروتونًا للماء لتكوين أيون الهيدرونيوم (H3O +) ، ونتيجة لذلك يصبح الرقم الهيدروجيني الناتج حمضيًا. فمثلا:
- التحلل المائي لملح القاعدة الضعيف الحمضي. يتحد كاتيون الملح (القادم من القاعدة الضعيفة) مع الماء الذي يطلق أيون الهيدرونيوم (H3O +) ويتحد أنيون الملح (القادم من الحمض الضعيف) مع الماء الذي يطلق أيون الهيدروكسيل (OH-). سيعتمد الرقم الهيدروجيني الناتج على كميات أيونات الهيدرونيوم والهيدروكسيل المنتجة. إذا تم إنتاج أيون H3O + أكثر من OH- أيون ، فسيكون الأس الهيدروجيني حمضيًا ، وإذا تم إنتاج المزيد من OH- أيون أكثر من H3O + أيون ، فسيكون الأس الهيدروجيني قاعديًا. من ناحية أخرى ، إذا كانت الكميات المنتجة من كلا الأيونات متساوية ، فإن الأس الهيدروجيني الناتج سيكون متعادلًا. فمثلا:
- تحلل ملح قاعدي قوي حامضي. عندما الملح من حمض وقاعدة قوي في الماء ، لا يحدث تحلل مائي تقريبًا ، بسبب عدم تغيير توازن تفكك الماء. ال الرقم الهيدروجيني في هذه الحالة ستكون محايدة. فمثلا:
- التحلل المائي للأميدات والإسترات. في هذه الأنواع من المواد العضوية ، يمكن أن يحدث التحلل المائي في وسط حمضي أو قاعدي. في حالة الإسترات ، يتم تحللها بالماء في وسط حمضي وقاعدي ، لتوليد أحماض كربوكسيلية و كحول. تسمى عملية التحلل المائي للإسترات أيضًا بالتصبن (التحلل المائي للدهون الثلاثية لصنع الصابون). من ناحية أخرى ، تتحلل الأميدات بشكل عام في وسط حمضي ، وتتحلل إلى أمينات وأحماض كربوكسيلية. فمثلا:
- التحلل المائي للسكريات. يمكن تحلل السكريات (السكريات) وتكسيرها (تكسير روابطها الجليكوسيدية ، وهي روابط بين السكريات الأحادية لتكوين السكريات) إلى عديد السكاريد الأبسط ، أو السكريات الثنائية ، أو السكريات الأحادية. في عملية التحلل المائي ، يرتبط الهيدروجين الموجود في جزيء الماء بالأكسجين في نهاية جزيء السكر ، بينما يرتبط الهيدروكسيل بنهاية الجزيء الباقي. التحلل المائي للسكريات هو عملية يتم إجراؤها بانتظام بواسطة أشكال الحياة.
- الإنزيمية. إنه التحلل المائي الذي يحدث في وجود الانزيمات (مركبات عضوية تزيد بشكل عام من سرعة التفاعلات الكيميائية) تسمى هيدروليز. على سبيل المثال ، اليوريا أميدوهيدرولاز هو إنزيم يشارك في التحلل المائي لليوريا: