Гидролиз

Гидролиз лежит в основе многих процессов в химической промышленности. В больших масштабах осуществляется гидролиз древесины. Гидролизная промышленность вырабатывает из непищевого сырья (древесины, соломы, хлопковой шелухи, подсолнечной лузги, кукурузной кочерыжки) ряд ценных продуктов: этанол, белковые дрожжи, глюкозу, фурфурол, метанол, лигнин и др.

В живых организмах протекает гидролиз полисахаридов, белков и других органических соединений.

Гидролиз (греч. hydo r – вода, lysis - разрушение) - реакции обменного разложения вещества водой с образованием слабого электролита и с изменением рН. Зависит от концентрации вещества и температуры.

В присутствии ионов сильного электролита гидролиз протекает обратимо. Различат три случая обратимого гидролиза:

1. катионный

2. анионный

3. катионно-анионный

Гидролиз – результат поляризационного взаимодействия иона с гидратной оболочкой. Результатом гидролиза является поляризация связи, сопровождающаяся ее разрывом. Чем больше поляризационное действие иона, тем полнее протекает гидролиз.

Гидролиз определяется поляризующим действием иона Р_i, зависящим от его заряда и радиуса: Р_i,= .

Механизм гидролиза по катиону.

1. Катионы d-, p- элементов.

Имеют вакантные внутренние орбитали, поэтому обладают высокой поляризационной способностью.

Чем меньше размеры катиона и больше его заряд, тем сильнее его акцепторная способность, т.е. прочнее связь ОН-Кat, тем сильнее поляризуется связь ОН в координационной молекуле воды, тем слабее удерживается ион водорода. Потенциально возникает свободная орбиталь, связь ОН поляризуется, ослабевает и разрывается, при этом водородная связь между вторичной гидратной оболочкой и ионом водорода превращается в ковалентную по донорно-акцепторному механизму.

рН<7 (кислая), накапливаются ионы Н⁺

Данный механизм справедлив для катионов: меди, железа, хрома алюминия и др. – катионы слабых оснований. Обладают сильно выраженным поляризующим действием.

2. Катионы s – элементов

Катионы щелочных и щелочноземельных металлов: лития, калия, натрия, кальция, стронция, бария - не имеют вакантных орбиталей, поэтому обладают слабым поляризующим действием. Связь ОН не поляризуется в координационных молекулах воды, гидролиз не протекает.