Перегляд вихідного коду сторінки Гідроліз

{{unibox}}[[Файл:Hydrolysis.png | thumb |335x335px| Загальний вигляд реакції гідролізу в органічній хімії]]
'''Гідроліз''' (від {{lang-grc|ὕδωρ}}&nbsp;— вода і {{lang-grc2|λύσις}}&nbsp;— розкладання) &nbsp;— це [[Реакції розкладу|розкладання]] речовин під дією води. Солі утворюються при взаємодії основи та кислоти та складаються з катіону металу (або амонію) та аніону кислотного залишку. Катіон&nbsp;— частина основи, аніон&nbsp;— частина кислоти. При гідролізі солей утворюються [[кислота|кислоти]] та [[Луги (хімія)|луги]]. Органічні сполуки гідролізуються в присутності [[кислота|кислот]] (кислотний гідроліз) або [[Луги (хімія)|лугів]] (лужний гідроліз).

В живій природі гідроліз молекул, в тому числі [[біополімери|біополімерів]], каталізують [[ферменти]] класу [[гідролази|гідролаз]]. Залежно від типу зв'язку, що розщеплюється, гідролази підрозділяють на 13 підкласів.

Зворотна гідролізу реакція називається [[реакція конденсації|конденсацією.]]

== Типи ==

Гідроліз&nbsp;— хімічний процес, окремий випадок [[сольволіз]]у, в якому вихідні молекули розкладаються при участі молекули води з виходом нових речовин.

Найпоширеніший в [[неорганічна хімія|неорганічній хімії]] тип гідролізу відбувається, коли сіль слабкої [[кислоти]] або слабкої [[Гідроксиди|основи]] (чи обидвох) розчиняють у воді. Сіль [[Електролітична дисоціація|розпадається]] на позитивні і негативні [[іон]]и. Наприклад, ацетат натрію дисоціює в воді на ацетат-аніони та катіони натрію. Іони натрію з [[Гідроксид-іон|іонами гідроксиду]] реагують дуже мало, в той час як ацетат-аніони сполучаються з іонами водню краще, з отриманням молекули [[Оцтова кислота|оцтової кислоти]]. Кінцевим результатом є відносне переважання гідроксильних іонів, тобто середовище стає оснóвним.

=== Гідроліз солей ===
''Гідроліз солей''&nbsp;— різновид реакцій гідролізу, зумовлений протіканням реакцій іонного обміну в розчинах (переважно, водних) розчинних солей-електролітів. Рушійною силою процесу є взаємодія [[іон]]ів з водою, що приводить до утворення слабкого [[електроліт]]у в іонному або (рідше) молекулярному вигляді («''зв'язування іонів''»).

Розрізняють оборотний і необоротний гідроліз солей :
* Гідроліз солі слабкої кислоти і сильної основи (''гідроліз за аніоном''):
<math>\mathsf{CO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^- + OH^-}</math>

<math>\mathsf{Na_2CO_3 + H_2O \rightleftharpoons NaHCO_3 + NaOH}</math>

(Розчин має слаболужне середовище, реакція протікає [[оборотні реакції|оборотно]], гідроліз по другому щаблі протікає в незначній мірі)

* Гідроліз солі сильної кислоти і слабкої основи (''гідроліз за катіоном''):
<math>\mathsf{Cu^{2+} + H_2O \rightleftharpoons CuOH^+ + H^+}</math>

<math>\mathsf{CuCl_2 + H_2O \rightleftharpoons CuOHCl + HCl}</math>

(Розчин має слабокисле середовище, реакція протікає оборотно, гідроліз по другому щаблі протікає в незначній мірі)

* Гідроліз солі слабкої кислоти і слабкої основи:
<math>\mathsf{2Al^{3+} + 3S^{2-} +6H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3\downarrow + 3H_2S\uparrow}</math>

<math>\mathsf{Al_2S_3 +6H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3\downarrow + 3H_2S\uparrow}</math>

(Рівновага зміщена в бік продуктів, гідроліз протікає практично повністю, тому що обидва продукти реакції виходять із зони реакції у вигляді осаду чи газу).

Сіль сильної кислоти і сильної основи не піддається гідролізу, тому розчин нейтральний.

=== Ступінь гідролізу ===
Під&nbsp;''ступенем гідролізу'' розуміють відношення кількості (концентрації) солі, яка піддається гідролізу, до загальної кількості (концентрації) розчиненої солі. Позначається ''α'' (або ''h<sub>гідр</sub>'' ); ''α'' = (''c''<sub>гідр</sub>/''c''<sub>заг</sub>)·100&nbsp;% де ''c''<sub>гідр</sub>&nbsp;— число молей гідролізованої солі, ''c''<sub>заг</sub>&nbsp;— загальна кількість [[моль|молей]] розчиненої солі. Ступінь гідролізу солі тим вище, чим слабкіше кислота або основа, що її утворюють. Ступінь гідролізу зростає також із розведенням розчину та із ростом температури (зазвичай оборотно).

== Гідроліз в органічній хімії ==
При нормальних умовах відбувається тільки кілька реакцій між водою та [[органічні сполуки|органічними сполуками]]. Загалом, [[Кислоти|сильні кислоти]] або [[Луги (хімія)|луги]] додаються як [[каталізатор]]и гідролізу, якщо сама вода не дає ніякого ефекту.

Кислотно/основно-каталізований гідроліз дуже поширений, одним із прикладів його є гідроліз [[Аміди кислот|амідів]] або [[естери|естерів]]. Він відбувається, коли [[нуклеофіл]] (частинка з неподіленими парами електронів, наприклад, молекула води або [[Гідроксид-іон|гідроксильний іон]]) атакує [[вуглець]] [[Карбонільна група|карбонільної групи]] естеру чи аміду. У водному середовищі [[Гідроксид-іон|гідроксильні іони]] є кращими [[нуклеофіл]]ами, ніж диполі [[Вода|води]]. За умов кислотного каталізу карбонільні групи стають протонованими, і це призводить до спрощення нуклеофільної атаки. Продуктами гідролізу є сполуки, що містять [[карбоксильна група|карбоксильну групу]].

Класичний приклад гідролізу [[естер]]у&nbsp;— [[омилення]]. Це гідроліз [[Тригліцериди|тригліцеридів]] (жиру) з водної основи під дією, наприклад, [[гідроксид натрію|гідроксиду натрію]] (NaOH). Під час процесу утворюється [[гліцерин]], а [[жирні кислоти]] реагують з основами, перетворюючи їх у [[Солі (хімія)|солі]], які називаються [[мило|милами]] і використовуються в домашньому господарстві.

[[Файл:Saponification-with-NaOH.png|450px]]

Крім того, гідроліз&nbsp;— важливий процес у рослинних і тваринних організмах, найбільш значущі приклади&nbsp;— [[метаболізм|обмін речовин]] і зберігання енергії. Всі живі клітини вимагають постійного енергопостачання для двох основних цілей: біосинтезу макро- і мікромолекул та активного транспорту іонів і молекул через [[Клітинна мембрана|клітинні мембрани]]. Енергія, одержувана від [[окислення]] поживних речовин, не використовується безпосередньо там, де її було виділено, а направляється в спеціальні молекули зберігання енергії&nbsp;— [[АТФ|аденозинтрифосфат]] (АТФ),&nbsp;— за допомогою складних і багатоступінчатих реакцій.

[[Файл:ATP structure.svg|міні|Структура АТФ. Гідролітичне відщеплення фосфат-іонів супроводжується виділенням енергії]]
Молекули АТФ містять [[пірофосфат]]ні зв'язки (утворені при об'єднанні двох одиниць [[Фосфати|фосфату]]), що виділяють енергію в процесі гідролізу. АТФ може піддаватися гідролізу двома способами: видалення кінцевого фосфату з утворенням [[аденозиндифосфат]]у (АДФ) і неорганічного фосфату, або видалення кінцевого дифосфату з утворенням [[аденозинмонофосфат]]у (АМФ) і пірофосфату. Пірофосфат може гідролізувати далі з утворенням орто-[[Фосфати|фосфатів]]. Виділена енергія дозволяє перебіг інших реакцій біосинтезу, які не відбуваються самовільно.

Крім того, в живих системах більшість біохімічних реакцій, в тому числі гідроліз АТФ, відбувається за умов [[Ферментація|ферментативного каталізу]]. [[Каталіз|Каталітична дія]] [[Ферменти|ферментів]] уможливлює гідроліз [[білки|білків]] та [[жири|жирів]], біохімічне розщеплення [[Олія|олій]] і [[вуглеводи|вуглеводів]]. Як приклад можна розглянути [[Протеаза|протеази]], [[ферменти]], що допомагають [[Травлення|травленню]], викликаючи гідроліз [[Пептидний зв'язок|пептидних зв'язків]] у [[Білки|білках]]. Вони каталізують гідроліз [[пептидний зв'язок|пептидних зв'язків]] в пептидному ланцюзі, на відміну від екзопептидаз, які каталізують гідроліз кінцевого пептиду, звільнюючи окремі вільні [[амінокислоти]].

Однак, протеази не каталізують гідроліз всіх видів білків. Їхня дія стереоселективна: поширюється тільки на білки з певною [[структура білків|третинною структурою]]. Тому що необхідна певна орієнтація молекули, щоб амідна група перебувала у визначеному місці для каталізу. Ця специфіка зберігає цілісність інших білків, таких як [[гормони]], і, отже, біологічна система продовжує функціонувати в звичайному режимі.

== Див. також ==
* [[Гідроліз торфу]]
* [[Електролітична дисоціація]]
* [[Переробка нефелін-польовошпат-рідкіснометалічних руд електрогідролізом]]

== Література ==
* {{МГЕ|nocat=1}}
* Глосарій термінів з хімії // Й.&nbsp;Опейда, О.&nbsp;Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л.&nbsp;М.&nbsp;Литвиненка НАН України, Донецький національний університет.&nbsp;— Донецьк: Вебер, 2008.&nbsp;— 758&nbsp;с.&nbsp;— ISBN 978-966-335-206-0

== Посилання ==
* [http://www.pharmencyclopedia.com.ua/article/3243/gidroliz ГІДРОЛІЗ] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160310174825/http://www.pharmencyclopedia.com.ua/article/3243/gidroliz |date=10 березня 2016 }} // [[Фармацевтична енциклопедія]]

[[Категорія:Гідроліз|*]]
[[Категорія:Технологічні процеси]]