гидролиз

ГИДРОЛИЗ (от греч. hydor — вода и lysis — разложение, распад)

обменная реакция между веществом и водой. Количественно Г. характеризуют константой Г. (константой равновесия реакции Г.) K_Г и степенью, представляющей собой отношение числа частиц ионов или молекул, подвергшихся Г., к общему числу частиц, введенных в раствор. При и связаны друг с другом как константа и степень ионизации электролита , где с-концентрация раствора в моль/л). При Г. солей образуются основания и кислоты. В большинстве случаев это обратимая реакция. Необратимо гидролизуются соли, образованные катионом очень слабого основания и (или) анионом очень слабой кислоты, напр.:

Соли, образованные катионом сильного основания и анионом сильной кислоты (напр., LiClO₄, NaNO₃, KC1), в обычных условиях не гидролизуются и для их водных растворов pH7. Соли, образованные катионом сильного основания и анионом слабой кислоты (напр., CH₃COONa), гидролизуются по аниону.

Благодаря образованию ионов OH водные растворы таких солей имеют щелочную реакцию (pH > 7). Соли слабых многоосновных кислот гидролизуются ступенчато, причем Г. по первой ступени всегда преобладает:

При Г. некоторых анионов (WO₄²⁻, VO₄³⁻ и др.) образуются изополианионы (напр., W₃O₁₀²⁻ , V₂O₇⁴⁻), молекулярная масса и состав которых зависят от условий реакции.

Соли, образованные катионом слабого основания и анионом сильной кислоты (напр., AlCl₃), гидролизуются по катиону. В реакции участвует только катион, обычно входящий в состав аквакомплекса:

Вследствие образования гидроксоний-ионов водные растворы таких солей имеют кислую реакцию (pH < 7). Иногда процесс не заканчивается образованием одноядерного аквагидроксокомплекса, а идет дальше с образованием осадка гидроксо- или оксосоли (редко-гидроксида). При комнатной температуре в большинстве случаев Г. протекает с образованием остающихся в растворе многоядерных гидроксокомплексов, состав которых, как правило, зависит от условий реакции. Например, в водных растворах, содержащих катионы Fe³⁺, Be²⁺, Sn²⁺, образуются комплексы [Fe₂(OH)₂]⁴⁺, [Ве_э(OH)₃]³+, [Sn₃(OH)₄]²⁺ .

Соли, образованные катионом слабого основания и анионом слабой кислоты, напр. Cu(OOCCH₃)₂, гидролизуются по катиону и по аниону. P-pbi таких солей имеют слабокислую или слабощелочную реакцию в зависимости от того, какой ион гидролизуется в большей степени.

При Г. галогенангидридов образуются две кислоты — кислородсодержащая и галогеноводородная; реакция в большинстве случаев идет необратимо:

Г. орг. соединений широко используется для получения спиртов, альдегидов, кетонов, карбоновых кислот из их производных или галогензамещенных углеводородов, напр.:

где X = Ar, OH, NHAr и др.

Г. ускоряется в присутствии кислот и оснований, а также ионов металлов, способных прочно связываться с одним из продуктов и смещать тем самым равновесие реакции, напр.:

Подбор соответствующих условий и катализаторов позволяет избирательно расщеплять отдельные связи в молекулах, содержащих неск. группировок, способных гидролизоваться, напр.:

Известна обширная группа ферментов (т. наз. гидролаз), катализирующих высокоселективный Г. молекул прир. соединений. На этих процессах основано большинство методов изучения строения биополимеров.

Г. орг. соед. широко используется для получения глюкозы, этилового спирта, карбоновых кислот и др. Г. жиров — основа пром. получения мыла и глицерина. Ферментативный Г. орг. соед. применяется в пищевой, текстильной, фармацевтич. промышленности.

• см. также гидролизные производства

^{Лит.: БатлерДж.Н., Ионные равновесия, пер. с англ.. Л., 1973; Ингольд К., Теоретические основы органической химии, пер. с англ., М., 1973; Днепровский А. С, Темникова Т. И., Теоретические основы органической химии, Л., 1979; Бюлер К., Пирсон Д., Органические синтезы, пер. с англ., М., 1973.}

_{С. И. Дракин, А. В. Чепраков}