가수 분해 분자 또는 무기 및 유기 이온 모두에서 발생할 수있는 화학 반응이며, 그 결합의 파단에 물 참여를 포함한다. 그 이름은 그리스어, 물의 '하이드로', 파열의 '용해'에서 유래되었습니다.
물 분자 인 H 2 O는 약산 및 염기의 염 이온과 평형을 이루며,이 개념은 화학 및 분석 화학의 일반 연구에서 처음으로 나타납니다. 따라서 가장 간단한 화학 반응 중 하나입니다.
가수 분해 반응에 대한 일반 방정식. 출처 : Gabriel Bolívar.
가수 분해의 여러 예에서 물만으로는 특정 공유 결합을 끊을 수 없습니다. 이것이 발생하면 공정은 배지의 산성화 또는 알칼리화에 의해 가속화되거나 촉매 화됩니다. 즉, H의 존재에서, 3 O + 또는 OH - 이온 각각. 또한 가수 분해를 촉매하는 효소가 있습니다.
가수 분해는 생체 분자와 관련하여 특별한 위치를 차지합니다. 그 이유는 단량체를 함께 묶는 결합이 특정 조건에서 가수 분해되기 쉽기 때문입니다. 예를 들어, 당은 글루코시다 아제 효소의 작용 덕분에 가수 분해되어 다당류를 구성 단당류로 분해합니다.
가수 분해 란?
위의 이미지는 가수 분해가 무엇인지 설명합니다. 참고 분자 또는 기판 (효소 중재 경우)뿐만 아니라, 그 결합을 중단하지만, 또한 물 자체 H에 "균열" + 와 OH - 여기서, H는 + A의 단부 및 OH - B. AB와 따라서 물 분자와 반응하여 AH와 B-OH의 두 가지 생성물을 생성합니다.
따라서 가수 분해는 응축에 대한 반대 반응입니다. 응축에서 AH와 B-OH라는 두 가지 제품은 작은 분자 인 물의 해방을 통해 결합됩니다. 가수 분해에서는 분자가 소비되고 응축에서는 방출되거나 생성됩니다.
설탕의 예로 돌아가서 AB가 자당 이량 체에 해당한다고 가정합니다. 여기서 A는 포도당을 나타내고 B는 과당을 나타냅니다. 글루코 시드 결합 AB는 가수 분해되어 두 개의 단당류를 개별적으로 용액에서 생성 할 수 있으며, 효소가 이러한 반응을 매개하는 경우 올리고 및 다당류에 대해서도 동일하게 발생합니다.
AB의 반응에서 화살표는 한 방향 만 가지고 있습니다. 즉, 비가 역적 가수 분해입니다. 그러나 많은 가수 분해는 실제로 평형에 도달하는 가역적 반응입니다.
가수 분해 반응의 예
-ATP
ATP는 6.8과 7.4의 pH 값 사이에서 안정적입니다. 그러나 극한의 pH 값에서는 자발적으로 가수 분해됩니다. 살아있는 존재에서 가수 분해는 ATPases로 알려진 효소에 의해 촉매됩니다.
ATP + H 2 O => ADP + Pi
이 반응은 ADP의 엔트로피가 ATP의 엔트로피보다 크기 때문에 매우 exergonic합니다. Gibbs 자유 에너지 (ΔGº)의 변동은-30.5 kJ / mol입니다. ATP의 가수 분해에 의해 생성 된 에너지는 수많은 엔더 고닉 반응에 사용됩니다.
결합 된 반응
어떤 경우에는 ATP의 가수 분해가 화합물 (A)을 화합물 (B)로 전환하는 데 사용됩니다.
A + ATP + H 2 O <=> B + ADP + Pi + H +
- 물
두 개의 물 분자는 명백한 가수 분해에서 서로 반응 할 수 있습니다.
H 2 O + H 2 O <=> H 3 O + + OH -
그것은 인 이러한 물 분자의 하나가 H로 골절 경우 + 와 OH - 상기 H + 바인드가는 하이드로 늄 이온, H 야기주는 다른 물 분자의 산소 원자에 3 O +를 . 이 반응은 가수 분해가 아니라 물의자가 이온화 또는자가 프로토 분해에 관한 것입니다.
-단백질
단백질은 안정한 거대 분자이며이를 구성하는 아미노산에서 완전한 가수 분해를 달성하기 위해서는 극한의 조건이 필요합니다. 예를 들어 염산 농도 (6M) 및 고온.
그러나 살아있는 존재는 단백질을 십이지장의 아미노산으로 가수 분해 할 수있는 효소 무기를 부여받습니다. 단백질 소화에 관여하는 효소는 거의 전적으로 췌장에서 분비됩니다.
단백질을 분해하는 엑소 펩티다아제 효소는 말단에서 시작하여 아미노 말단에서 아미노 펩티다아제, 카르 복실 말단에서 카르복시 펩티다아제입니다. 엔도 펩티다아제 효소는 트립신, 펩신, 키모 트립신 등과 같은 단백질 사슬 내에서 작용을합니다.
-아미드 및 에스테르
아미드는 알칼리성 매질에서 가열되면 카르 복실 산과 아민을 생성합니다.
RCONH 2 + H 2 O => RCOO - + NH 2
수성 매질의 에스테르는 카르 복실 산과 알코올로 가수 분해됩니다. 이 공정은 염기 또는 산에 의해 촉매됩니다.
RCO-OR '+ H 2 O => RCOOH + R'OH
이것은 유명한 비누화 반응입니다.
- 산 염기
물에서는 여러 종을 가수 분해하여 수성 매체를 산성화하거나 알칼리화합니다.
기본 소금 추가
아세트산 나트륨, 염기성 염은, 물은 해리 나 얻었다 + (나트륨) 및 CH 3 COO - (아세테이트) 이온 . 그 때문에 염기성 초산 OH 생성하는 가수 분해된다는 사실이다 - 이온을 나트륨 변하지 동안 :
CH 3 COO - + H 2 O <=> CH 3 COOH + OH -
OH - pH가 상승하여 염기성이됩니다.
산성염 추가
염화 암모늄 (NH 4 CL)이 염화물 이온 (CL에 의해 형성된다 - ) (NH 염산 (HCL), 강산, 및 암모늄 양이온에서 4 + 수산화 암모늄으로부터) (NH 4 OH) , 약한 기지. CL은 - 물 해리되지 않지만, 암모늄 양이온은 다음과 같은 방식으로 물에 변형된다 :
NH 4 + + H 2 O <=> NH 3 + H 3 O +
암모늄 양이온의 가수 분해는 수성 매질의 산성도를 증가시키는 양성자를 생성하며, 이에 대해 NH 4 Cl은 산성염이라는 결론을 내립니다 .
중성 소금 추가
염화나트륨 (NaCl)은 강염기 (NaOH)와 강산 (HCl)의 반응의 염 생성물입니다. 물에 염화 나트륨을 용해시켜, 나트륨 양이온 (NA + )과 음이온 (CL은 - ) 일어난다. 그들은 H 추가하지 않도록 두 이온은 물에 해리하지 않는 + 나 OH - , 유지 자신의 pH를 일정하게.
따라서 염화나트륨은 중성 염이라고합니다.
참고 문헌
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