Гідроліз
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Гідроліз

Гідроліз (від гидро... і греч.(грецький) lýsis — розкладання, розпад), реакція іонного обміну між різними речовинами і водою. У загальному вигляді Р. можна представити рівнянням:

загрузка...

  де А—В — гидролізующєєся речовина, А—Н і В—ОН — продукти Р.

  Рівновага в процесі Р. солей підкоряється мас, що діють, закону . Якщо в результаті Р. утворюється нерозчинне або легколетучєє речовина, Р. йде практично до повного розкладання вихідної солі. У останніх випадках Р. солей проходіт тим повніше, чим слабкіше відповідна солі кислота або підстава.

  Якщо Р. піддається сіль, утворена слабкою кислотою і сильною підставою, наприклад KCN, розчин має лужну реакцію; це пояснюється тим, що аніон слабкої кислоти частково зв'язує іони Н + і в розчині залишається надлишок іонів Oh - :

 

  Розчин солі сильної кислоти і слабкої підстави, наприклад Nh 4 Cl, — кислий

 

  Якщо заряд катіона (або аніона) соли більше одиниці, то Р. часто приводить до утворення кислих (або основних) солей як продукти першого рівня процесу, наприклад:

  Cucl 2 ® Cu (ВІН) Cl ® Cu (ВІН) 2 .

  Кількісною характеристикою Р. солей може служити міра гідролізу ( а ), визначувана відношенням концентрації гідролізованої частини молекул до загальної концентрації даної солі в розчині; в більшості випадків вона невелика. Так, в 0,1 молярних розчинах ацетату натрію Ch 3 Coona або хлориду амонія Nh 4 CI при 25 °С а = 0,01%, а для ацетату амонія Ch 3 Coonh 4 а = 0,5%. З підвищенням температури і розбавленням розчину міра Р. збільшується.

  Р. солей лежить в основі багатьох важливих процесів в хімічній промисловості і лабораторній практиці. Частковий Р. трьохкальцієвого силікату є причиною виділення вільному вапну при взаємодії портландцемента з водою (див. Цемент ). Завдяки Р. можливе існування буферних систем, здатних підтримувати постійну кислотність середовища. Такі розчини мають і дуже важливе фізіологічне значення — постійна концентрація іонів Н + необхідна для нормальної життєдіяльності організму. З Р. солей пов'язаний ряд геологічних змін земної кори і утворення мінералів, формування природних вод і грунтів.

  Гідроліз органічних сполук — розщеплювання органічної сполуки водою з освітою два або більш за речовини. Зазвичай Р. здійснюється у присутності кислот (кислотний Р.) або лугів (лужний Р.). Гідролітичному розщеплюванню частіше всього піддаються зв'язки атома вуглецю з іншими атомами (галогенами, киснем, азотом і ін.). Так, лужний Р. галогенідів служить методом здобуття (у тому числі і промислового) спиртів і фенолів, наприклад:

 

  Залежно від будови вуглеводневого радикала (R) і від умов реакції Р. галогенпроїзводних може здійснюватися як мономолекулярний (S N 1) або бімолекулярний (S N 2) процес. В разі мономолекулярній реакції спочатку відбувається іонізація зв'язку вуглець — галоген, а потім іон карбонія, що утворюється, реагує з водою; луг, якщо вона додана, не впливає на швидкість Р. і служить лише для нейтралізації галогеноводородной кислоти, що виділяється, і зсуву рівноваги:

 

  В разі бімолекулярній реакції швидкість Р. прямо пропорційна концентрації лугу:

  R—hal + + Ho - ® R—OH + Hal - S N 2 .

  Виключно важливий Р. складних ефірів (реакція, зворотна етерифікації):

  Кислотний Р. складних ефірів є оборотним процесом:

  Лужний Р. складних ефірів необратім, оскільки він приводить до утворення спирту і солі кислоти:

  Цей процес широко застосовується в промисловості для здобуття спиртів і кислот, наприклад при обмиленні жирів з метою здобуття гліцерину і солей вищих аліфатичних кислот (мила).

  Аналогічно складним ефірам гидролізуются аміди кислот:

  Випадки Р. вуглець-вуглецевого зв'язку порівняно рідкі. До них відносяться, зокрема, кетонне (дією кислот і розбавлених лугів) і кислотне (дією концентрованого лугу) розщеплювання 1,3-дикарбонільних з'єднань наприклад ацетооцтового ефіру:

  Термін «Г.» зазвичай застосовується в органічній хімії також по відношенню до деяких процесів, які правильніше було б називати гідратацією ; прикладом може служити перетворення нітрилу кислот на аміди:

  Р. сложноефірних глікозідних (у вуглеводах) і амідних (у білках) зв'язків грає величезну роль в життєдіяльності будь-яких організмів, наприклад, в таких процесах, як засвоєння їжі, передача нервових імпульсів і т. п. Р. в живому організмі каталізує ферментами гидролазамі . Див. також Гідроліз рослинних матеріалів .

  Літ.: Кирєєв Ст А., Курс фізичної хімії, 2 видавництва, М., 1956; Реутов О. А., Теоретичні проблеми органічної хімії, 2 видавництва, М., 1964.