La hidrólisis se caracteriza como una reacción química en la que una molécula de agua se encarga de romper uno o más enlaces químicos.
La hidrólisis es una reacción química caracterizada por la descomposición de una molécula por la acción del agua. Para que tenga lugar la reacción, se requieren altas presiones y altas temperaturas. Además, se utiliza un catalizador como agente para acelerar las moléculas.
De esta forma, una molécula de agua libera, dentro de la reacción, iones H + y OH– . Luego, el hidrógeno, resultante de la división de la molécula de agua, se transfiere a otra molécula de hidroxilo dividida . A partir de esto, se forman nuevos compuestos, originándose la siguiente composición: XY + H 2 O → HY + XOH, por ejemplo.
Dado esto, la hidrólisis puede ocurrir tanto en reacciones orgánicas como inorgánicas . Las reacciones más comunes son: saponificación de ácidos grasos, inversión de azúcar, preparación de alcoholes y ácidos a partir de ésteres. Además, hidrólisis de productos naturales como almidones, glucósidos y proteínas.
Tipos de hidrólisis
La hidrólisis es una reacción que a menudo se confunde con la deshidratación. Sin embargo, ¡estén atentos! Mientras que en los procesos de hidrólisis hay agua en la descomposición de las moléculas seguida de unión, en la deshidratación la unión forma moléculas de agua. Por tanto, los principales tipos de hidrólisis son alcalina, ácida, salina o enzimática.
En este sentido, la hidrólisis alcalina, también llamada básica, se aplica en una solución acuosa base, ya sea líquida o diluida. De esta manera, la solución acuosa se usa en lugar de agua. Esto se debe a que, durante el proceso de ruptura de las moléculas, se libera un OH- . Por tanto, como resultado de la reacción tenemos una sal o un ácido. Ante esto, las principales reacciones básicas son:
- Formación de ésteres;
- hidrólisis de muestras de sedimentos;
- digestión de materiales orgánicos;
- Reacción de despolimerización de botellas de PET.
Ejemplo de reacción básica: OH – + H 2 O ↔ HOH + OH –
Al igual que en las básicas, la hidrólisis ácida se produce en disolución acuosa, siendo diluida o concentrada. Así, los principales componentes utilizados para la reacción son el ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) y el ácido clorhídrico (HCl). El ácido nítrico (HNO 3 ) y el ácido fosfórico (H 3 PO 4 ) también se utilizan según la situación. Por lo tanto, la hidrólisis ácida se puede aplicar a ésteres, amidas y azúcares.
Ejemplo de solución ácida: H + + H 2 O ↔ HOH + H +
Hidrólisis enzimática y salina
Las reacciones de hidrólisis enzimática requieren la presencia de enzimas en su composición, como su nombre indica. Esto se debe a que las enzimas actúan como catalizadores dentro de la reacción. Es decir, tienen la función de acelerar las reacciones debido a la disminución de la energía de activación.
En este sentido, las reacciones enzimáticas tienen características en relación a las reacciones básicas y ácidas. En este sentido, son más específicos, además de controlar el grado de hidrólisis, presentando condiciones de reacción moderadas y menores concentraciones de reactivo.
Así, la hidrólisis enzimática puede aplicarse en la descomposición de proteínas, hidrólisis de aceites y grasas, digestión de carbohidratos, además de la reacción de biomasa aplicada en la producción de etanol.
Finalmente, la hidrólisis de sal está relacionada con la reacción entre una molécula de sal y una molécula de agua, representada de la siguiente manera: YX (s) + H 2 O (l) ↔ Y (aq) + + X (aq) – . De esta reacción, el resultado puede ser una solución ácida, básica o neutra dependiendo de la reacción de los iones que forman la sal y la base, en este caso el agua.
Grado y constante de hidrólisis
Para que se produzca el equilibrio químico entre las reacciones químicas, es necesario definir el grado y una constante. En este sentido, el grado de hidrólisis (α) de una reacción viene dado por medio de la siguiente fórmula:
(α) = número de moles disociados / número de moles inicial, es decir, Kh = Kw / Ka.
En este sentido, kw representa la constante de disociación del agua, mientras que Ka representa la disociación del ácido.
Ante esto, observe un ejemplo de hidrólisis de NH 4 Cl:
NH 4 Cl + H 2 O ↔ HCl + NH 4 OH
NH + 4 + H 2 O ↔ H + + NH 4 OH
Hidrólisis en Biología
La hidrólisis enzimática también está presente en biología . Esto se debe a que el proceso forma parte de las reacciones que ocurren con el metabolismo de los seres vivos. De esta forma, están presentes principalmente en las reacciones químicas que ocurren en el sistema digestivo .
Ante esto, existen tres procesos en los que está presente la hidrólisis enzimática, a saber:
- Digestión de carbohidratos: sacarasa: reacción de descomposición de la sacarosa en glucosa y fructosa/maltasa: reacción de descomposición de la maltosa en dos moléculas de glucosa;
- Digestión de proteínas: proteasa: reacción de romper la molécula de proteína en aminoácidos;
- Digestión de lípidos: lipasa: reacción de descomposición de las moléculas de lípidos en moléculas de colesterol, ácidos grasos y glicerol.
¿Tu sabia?
- La hidrólisis de proteínas es una reacción que ocurre tanto en presencia de un ácido como de una enzima;
- La deshidratación consiste en la reacción en la que una molécula de agua pierde una sola molécula o un par de moléculas, ya sean intramoleculares o intermoleculares.
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