Реакция обменного разложения веществ водой называется гидролизом. Такому воздействию подвергаются неорганические и органические вещества – соли, углеводы, галогеналканы, белки, сложные эфиры. Процесс протекает обратимо и необратимо.
Ионы соли при гидролизе способны образовывать с Н+ и ОН– слабые электролиты. В зависимости от связи с ионами воды выделяют реакции, протекающие по катиону или аниону, а также по катиону и аниону.
Гидролизу не подвергаются соли, состоящие из сильной кислоты и сильного основания.
Описание процесса для разных солей представлено в таблице.
|
Гидролиз |
Соль |
Описание |
|
По аниону |
Слабая кислота, сильное основание |
Протекает ступенчато. Образуется слабощелочная среда. Реакция обратима. Анионы соли связываются с катионом воды: 1. Na2CO3 + H2O ↔ NaHCO3 + NaOH; 2. NaHCO3 + HOH ↔ H2CO3 + NaOH |
|
По катиону |
Сильная кислота, слабое основание |
Протекает ступенчато, по второй и третье ступени – незначительно. Образуется слабокислая среда. Реакция обратима. Катионы соли связываются с анионом воды: NH4Cl + H2O ↔ NH4OH + HCl |
|
По аниону и катиону |
Слабая кислота, слабое основание |
Протекает полностью. Смещение равновесия в сторону конечных продуктов. Среда зависит от констант диссоциации. Реакция необратима: Al2S3 + 6H2O → 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑ |
Обратимый процесс подчиняется принципу Ле Шателье: скорость реакции увеличивается при добавлении воды (разведении раствора) или повышении температуры.
Органические вещества
Водному разложению подвергаются высокомолекулярные вещества. В результате гидролиза образуются мономеры или происходит разрыв связей между углеродом и заместителями. Для осуществления реакции необходимы дополнительные условия.
Краткое описание разложение под действием воды органических веществ описано в таблице.
|
Вещество |
Описание |
Уравнение |
|
Галогеналканы |
Протекает в щелочной среде. Образуются спирты |
C5H11Cl + H2O (NaOH) → C5H11OH |
|
Сложные эфиры |
Образуются карбоновые кислоты и спирты |
CH3COOCH3 + H2O ↔ CH3COOH + CH3OH |
|
Алкоголяты |
Образуются спирт и щёлочь |
C2H5ONa + H2O ↔ C2H5OH + NaOH |
|
Углеводы |
Подвергаются олигосахариды и полисахариды. Образуются моносахариды |
C12H22O11 (сахароза) + H2O → C6H12O6 (глюкоза) + C6H12O6 (фруктоза) |
|
Белки |
Частично разлагаются. Образуются аминокислоты |
CH2(NH2)-CO-NH-CH2-COOH + H2O ↔ 2CH2(NH2)-COOH |
|
Жиры |
Протекает при нагревании под действием кислот и щелочей. Образуются глицерин и соли карбоновых кислот |
(C17H35COO)3C3H5 + H2O → C3H8O3 + 3C17H35COONa |
Нуклеиновые кислоты гидролизуются поэтапно. Изначально образуются нуклеотиды, которые также подвергаются гидролизу. Конечные продукты – моносахариды и ортофосфорная кислота
Что мы узнали?
Из темы урока химии 11 класса узнали, что гидролиз – процесс разложения веществ под действием воды. Реакции подвергаются соли, сложные эфиры, галогеналканы, алкоголяты, белки, жиры, углеводы. Процесс зачастую протекает ступенчато. В зависимости от конечных продуктов гидролиз протекает обратимо и необратимо. Ускорить взаимодействие веществ с водой и добиться полного разложения можно добавлением воды или повышением температуры.
