Щелочной гидролиз
Основные понятия о щелочном гидролизе
В общем случае уравнение гидролиза можно представить следующим образом:
АВ + НОН ↔ АОН + НВ,
Где АВ – вещество, подвергающееся гидролизу, НОН – воды, а АОН и НВ – продукты реакции.
Из соединений неорганической природы гидролизу подвергаются только соли: в результате взаимодействия с водой образуется слабый электролит:
NaNO2 ↔ Na+ + NO2— (диссоциация соли);
H2O ↔ H+ + OH— (условная диссоциация воды);
Na+ + NO2— + H+ + OH— ↔ HNO2 + NaOH (полное ионное уравнение);
NaNO2 + H2O ↔ HNO2 + NaOH (сокращенное ионное уравнение).
Гидролиз органических соединений протекает иначе: простого взаимодействия с водой недостаточно. Гидролиз протекает в присутствии кислот (кислотный), оснований (щелочной) или ферментов (ферментативный). В ходе реакции чаще всего разрушаются связи углерода (С) с всевозможными заместителями (Cl-, Br-, N-, O- и т.д.).
Рассмотрим механизм щелочного гидролиза на примерах жиров, галогенпроизводных и сложных эфиров.
- Галогенпроизводные
В ходе реакции могут образовываться спирты или фенолы.
- Сложные эфиры
Щелочной гидролиз сложных эфиров – реакция необратимого характера, в ходе которой образуются спирт и соль карбоновой кислоты.
- Жиры
В результате щелочного гидролиза жиров образуется глицерин и 3 высшие карбоновые кислоты, которые изначально служили сырьем для получения жира.
Где применяется щелочной гидролиз?
Гидролиз – это процесс, который протекает в человеческом желудке в момент переваривания пищи. Белки, жиры, углеводы и т.д. в результате щелочного гидролиза расщепляются на более низкомолекулярные вещества (аминокислоты, глицерин и высшие карбоновые кислоты, моносахариды) и тем самым пища хорошо усваивается организмом.
Жиры, которые получены синтетическим путем, служат основой для производства мыла. Гидролиз древесины позволяет получить этанол. По реакции гидролиза торф получают дрожжи, воск и удобрения для с/х растений.
Примеры решения задач
| Задание | Какая масса пропанола образовалась в ходе щелочного гидролиза соответствующего бромпроизводного, если в реакцию вступило 7 г этого вещества? |
| Решение | Запишем уравнение реакции щелочного гидролиза бромпропана:
C3H7Br + H2O (OH—) ↔ C3H7OH. Определим количество вещества бромпропана, исходя из его массы по формуле (молярная масса – 123г/моль): m= υ × M, υ(C3H7Br) = m (C3H7Br)/M (C3H7Br)= 7/123 =0.06 моль. По уравнению реакции υ(C3H7Br) = υ(C3H7OH), следовательно, υ(C3H7OH) =0.06 моль. Рассчитаем массу бромпропанола (молярная масса – 60г/моль): m(C3H7OH)= υ (C3H7OH)×M(C3H7OH) = 0,06×60 =3,6 грамм. |
| Ответ | Масса бромпропанола 3,6 грамм. |
| Задание | Напишите уравнение реакции щелочного гидролиза этилового эфира уксусной кислоты (этилацетата). |
| Решение | Уравнение реакции щелочного гидролиза:
|
