Spieghiamo cos'è l'idrolisi e in cosa consiste questa reazione chimica. Inoltre, i tipi di idrolisi esistenti.
Che cos'è l'idrolisi?
L'idrolisi è un reazione chimica in quale molecole a partire dal Acqua (H2O) sono divisi in loro atomi componenti (idrogeno e ossigeno). A loro volta, nel processo di idrolisi, gli atomi che compongono le molecole d'acqua vanno a formarsi legami chimici con la sostanza che reagisce con l'acqua. L'idrolisi è una reazione molto importante, poiché l'acqua è il solvente più utilizzato al mondo.
Il nome specifico di questa reazione deriva dalle parole greche idro ("acqua e lýsis (“Rupture”), da cui segue che è una forma di rottura di una data molecola di soluto, quando reagisce con l'acqua. In termini di chimica organica, è il processo esattamente opposto alla reazione di condensazione, che è la combinazione di due molecole organiche, in cui si ottengono un prodotto e una molecola d'acqua.
Esistono varie forme di idrolisi, a seconda delle sostanze che vengono fatte reagire con l'acqua:
- Idrolisi acido-base. In questa reazione, l'acqua si divide in uno ione ossidrile (OH–) e a protone (H +), che viene immediatamente idratato per formare uno ione idronio (H3O +). Pertanto, l'acqua pura manifesta questa reazione spontaneamente.
Quando determinate sostanze vengono aggiunte all'acqua, l'equilibrio della reazione precedente può essere modificato. Ad esempio, se aggiungiamo i sali, a seconda del tuo solubilità, i suoi anioni o cationi possono combinarsi con gli ioni OH– e H3O +, il che può far variare il pH della soluzione finale. Pertanto, ci sono quattro classificazioni per l'idrolisi acido-base in base al tipo di sale aggiunto all'acqua:- Idrolisi salina acido forte-base forte. Quando un sale da un acido e una base forte in acqua, non si verifica quasi nessuna idrolisi, a causa della quale l'equilibrio di dissociazione dell'acqua non viene alterato. Il pH in questo caso sarà neutro. Per esempio:
- Idrolisi del sale acido debole-base forte. L'anione del sale (dall'acido debole e dalla base forte) e un protone dall'acqua si combinano, rilasciando ioni ossidrile, per cui il pH risultante sarà basico. Per esempio:
- Idrolisi salina acido-base forte. Il catione del sale (proveniente dall'acido forte e dalla base debole) cede un protone all'acqua per formare uno ione idronio (H3O +), per cui il pH risultante sarà acido. Per esempio:
- Idrolisi salina acido-base debole. Il catione del sale (proveniente dalla base debole) si combina con l'acqua rilasciando uno ione idronio (H3O+) e l'anione del sale (proveniente dall'acido debole) si combina con l'acqua rilasciando uno ione ossidrile (OH–). Il pH risultante dipenderà dalle quantità di idronio e ioni ossidrile prodotti. Se viene prodotto più ione H3O + rispetto allo ione OH–, il pH sarà acido e se viene prodotto più ione OH– rispetto allo ione H3O +, il pH sarà basico. D'altra parte, se le quantità prodotte di entrambi gli ioni sono uguali, il pH risultante sarà neutro. Per esempio:
- Idrolisi salina acido forte-base forte. Quando un sale da un acido e una base forte in acqua, non si verifica quasi nessuna idrolisi, a causa della quale l'equilibrio di dissociazione dell'acqua non viene alterato. Il pH in questo caso sarà neutro. Per esempio:
- Idrolisi di ammidi ed esteri. In questi tipi di sostanze organiche, l'idrolisi può avvenire in ambiente acido o basico. Nel caso degli esteri, vengono idrolizzati in ambiente acido e basico, generando acidi carbossilici e alcoli. Il processo di idrolisi degli esteri è anche chiamato saponificazione (idrolisi dei trigliceridi per produrre saponi). D'altra parte, le ammidi generalmente idrolizzano in un ambiente acido, decomponendosi in ammine e acidi carbossilici. Per esempio:
- Idrolisi dei polisaccaridi. I polisaccaridi (zuccheri) possono essere idrolizzati e scomposti (rompendo i loro legami glicosidici, che sono legami tra monosaccaridi per formare polisaccaridi) in polisaccaridi, disaccaridi o monosaccaridi più semplici. Nel processo di idrolisi, un idrogeno nella molecola dell'acqua si lega all'ossigeno all'estremità di una molecola di zucchero, mentre l'idrossile si lega all'estremità del resto. L'idrolisi dei polisaccaridi è un processo svolto regolarmente dalle forme di vita.
- Idrolisi enzimatica. È l'idrolisi che avviene in presenza di enzimi (composti organici che generalmente aumentano la velocità delle reazioni chimiche) detti idrolasi. Ad esempio, l'urea amidoidrolasi è un enzima coinvolto nell'idrolisi dell'urea: