Hidrólisis: definición, reacción, ecuación y ejemplo

¿Qué es una reacción de hidrólisis?

Cuando digerimos los alimentos, ¿qué ayuda a descomponer el material que comemos? ¡Correcto! La respuesta es agua. En cada comida, ya sea que esté comiendo un muffin de desayuno o un filet mignon increíble, hay un líquido de algún tipo en espera para ayudarlo a digerir su comida. De hecho, el mecanismo inicial de digestión de su cuerpo es un gran ejemplo de hidrólisis. La hidrólisis es el proceso de usar agua para descomponer una molécula en dos partes. El prefijo ‘hidro-‘ significa agua, mientras que el sufijo ‘-lysis’ significa descomponer. Por lo tanto, si ve la palabra hidrólisis, puede pensar automáticamente en el término «reacción con agua». La hidrólisis es bastante útil tanto en biología como en química. Las aplicaciones biológicas van desde descomponer las moléculas de azúcar en nuestro cuerpo hasta participar en la liberación de energía almacenada del ATP. Veamos ATP como ejemplo. Si nos acercamos a las células de nuestro cuerpo, nos encontraremos con un pequeño, una proteína, llamada ATP o trifosfato de adenosina.

Aplicación biológica de la hidrólisis con ATP

Lo sé, lo sé, es posible que se pregunte qué tiene que ver la biología, y mucho menos el ATP, con la hidrólisis. Bueno, esta pequeña molécula es una fuente de energía en nuestro cuerpo que almacena energía convertida de los alimentos que comemos. Para liberar esta energía almacenada, los enlaces de las moléculas de ATP deben romperse. ¿Cómo crees que se rompen esos lazos? ¡Así es! Nuestra amiga la hidrólisis viene al rescate. Entonces, ¿qué pasa con las aplicaciones de la hidrólisis en química? La hidrólisis se usa ampliamente en la industria para descomponer los productos químicos en fracciones o piezas más pequeñas. Por ejemplo, un compuesto llamado éster de organofosfato se puede hidrolizar o experimentar una reacción de hidrólisis. Esta hidrólisis ayuda en la producción de insecticidas y pesticidas en aerosol.

Ecuación general para la hidrólisis

A continuación se muestra una ilustración muy simple de la ecuación de hidrólisis. Como puede ver, hay una cadena larga que debe romperse en dos partes separadas. Cuando se agrega agua, se rompe un enlace entre los átomos utilizados para formar esa cadena larga. Dado lo que sabemos ahora sobre esta ecuación, exploremos los diferentes tipos de reacciones de hidrólisis.

Ecuación general aplicable a las reacciones de hidrólisis

Definición de la reacción de hidrólisis: ácido frente a base

Cuando encuentre una reacción de hidrólisis, verá tres tipos diferentes: hidrólisis de sal, ácido y base. Aunque el mecanismo de usar agua para descomponer una molécula se aplica a todos los tipos, los jugadores iniciales o reactivos varían. Preste especial atención a esto a medida que revisamos cada tipo. Una reacción de hidrólisis de sal implica la disolución de un ácido o base débil en agua. Un ácido (o base) débil es simplemente una sustancia que solo se disocia parcialmente o se rompe en iones en una solución acuosa, que es solo otra palabra para una solución acuosa. Un ion es una molécula o átomo que tiene una carga positiva o negativa. A continuación se muestra una ilustración de la hidrólisis de la sal de mesa o NaCl.

Diagrama de reacción de hidrólisis de sal

Cuando vertimos sal en una solución acuosa, la molécula de NaCl se descompone en iones de sodio (Na +) e iones de cloro (Cl-). Lo que hace que esta sea una reacción de hidrólisis es la función del agua que ayuda a descomponer el NaCl en esos iones. Como nota al margen, vale la pena señalar que las reacciones de hidrólisis también se pueden realizar con compuestos orgánicos. Sin embargo, hay un pequeño problema con esta reacción. El agua y los compuestos orgánicos no suelen reaccionar fácilmente entre sí. La palabra clave aquí es «fácilmente». En otras palabras, este tipo de reacción necesita un pequeño empujón o un impulso para que funcione. Esto se debe a que el agua es una molécula muy polar. La polaridad se ocupa de la separación de cargas en un enlace o en una molécula completa. La mayoría de los compuestos orgánicos no son tan polares como el agua. A las moléculas menos polares y muy polares no les gusta mezclarse. Como puede sospechar, realizar una reacción de hidrólisis con ambas moléculas es bastante difícil. Sin embargo, si introducimos un mediador llamado catalizador, estas dos moléculas no solo trabajarán juntas, sino que la reacción se completará. Un catalizador es una molécula que acelera la velocidad de la reacción sin consumirse. Esto nos lleva a los otros dos tipos de reacción, reacciones de hidrólisis ácida y básica. Los ácidos y / o bases pueden comportarse como catalizadores, funcionando para impulsar una reacción de hidrólisis hacia su finalización. Una reacción de hidrólisis ácida implica que el agua se comporte como un ácido al donar un protón (H +) en solución.

Ejemplo de hidrólisis ácida para ácido acético

Para una reacción de hidrólisis básica , el agua se comportará como una base aceptando un protón (H +) en solución. Se muestra un ejemplo de cada tipo. El punto clave para recordar es que las reacciones de hidrólisis ácida y básica son más comunes. Esto se debe a su capacidad para impulsar la reacción dado su papel como catalizador.

Ejemplo de hidrólisis base para amoníaco

Tiempo para practicar: ejemplos de hidrólisis

A continuación se muestran tres ejemplos diferentes que utilizan reacciones de hidrólisis de sal, ácido y base. Mientras trabaja con cada ejemplo, tenga en cuenta el papel del agua. Pregúntese, ‘¿el agua funciona como un ácido o una base?’ O, ‘¿el agua simplemente se hace cargo y lleva a cabo la reacción sin la necesidad de un catalizador?’

Ejemplo de una reacción de hidrólisis de sal

Ejemplo de una reacción de hidrólisis ácida

Ejemplo de una reacción de hidrólisis básica

Resumen de la lección

La hidrólisis es una reacción química orgánica que implica la adición de agua para romper las moléculas. Esta reacción se utiliza tanto para aplicaciones biológicas como químicas. Una forma de recordar el término hidrólisis es pensar en ‘reacción con agua’. Hay tres tipos de reacciones de hidrólisis: reacciones de sal, ácido y base. Una hidrólisis de sal implica la reacción entre compuestos orgánicos y agua. La hidrólisis ácida y básica implica el uso de agua como catalizador para impulsar la reacción de hidrólisis.

Términos clave de hidrólisis

• Hidrólisis : una reacción química que utiliza agua para separar moléculas.
• Trifosfato de adenosina (ATP) : almacena la energía que se ha convertido de los alimentos
• Reactivos : las moléculas involucradas en la descomposición inicial.
• Hidrólisis de sal : descomposición de las sales del agua en sodio y cloro.
• Polaridad : la separación de carga en un enlace o una molécula
• Catalizador : acelera la reacción de descomposición sin consumirse.
• Hidrólisis ácida : reacción de la degradación con agua que actúa como ácido.
• Hidrólisis base : descomposición en la que el agua actúa como base y acepta un protón.

Los resultados del aprendizaje

Después de completar esta lección, los estudiantes deben sentirse seguros con las tareas siguientes:

• Definir hidrólisis
• Explica los diferentes tipos de hidrólisis.
• Ilustra el propósito de la hidrólisis.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador