Hidroliz Nedir? Hidroliz Tepkimeleri, Örnekleri ve Günlük Hayattaki Önemi

Hidroliz ne demektir? Hidroliz nasıl oluşur? Hidroliz tepkimeleri nelerdir? Hidroliz hakkında bilgi.

Hidroliz adı verilen reaksiyon kimyada önemlidir. Fakat bu reaksiyon hayvanlardaki sindirim, hayvan ve bitkilerin büyümesi gibi hayat olaylarında daha çok önemlidir. Sabun bitkisel ve hayvansal yağlardan hidrolizle de edilir. Hidroliz kelimesi eski Yunancadan türer ve “suyun bölünmesi” anlamına gelir. Su (H₂0) hidrojen iyonlarıyla hidroksil (OH) gruplarına bölünür. Bunlar da başka iyonlarla birleşir.

Gerçi hidroliz için su gerekir, fakat suyun işe karıştığı bütün reaksiyonların hidroliz olması gerekmez. Hidroliz olabilmesi için suyla birleşecek madde de bölünmelidir. Bu arada su molekülü hidrojen iyonuyla hidroksil grubuna bölündüğü için bunların birisi bölünen maddenin bir parçasıyla birleşir.

Örnek olarak renksiz bir sıvı olan fosfor triklorürle su arasındaki reaksiyon bir hidrolizdir. Çünkü her iki molekül cinsi de bölünür ve fosforöz asitle hidroklorik asit olur, her ikisi de eriyikte kalır. Suyun hidrojen iyonları fosfor triklorürün klorlarına bağlanmış ve hidroksil grupları fosforla birleşmiştir. Bu eriyikte su ve hidrojen klorür uçurulduktan sonra fosforöz asit geriye kalır.

Bir asit bir bazla nötürleşirse tuz olur ve su meydana gelir. Eğer hem asit hem baz kuvvetliyse oluşan tuz nötürdür. Örnek olarak hidroklorik asitle sodyum hidroksit birleşirse sodyum klorür ve su oluşur.

Fakat asit veya baz zayıfsa oluşan tuz turnusola karşı asit veya baz gibi etkir, turnusolu duruma göre maviye veya kırmızıya boyar. Eğer asetik asit (zayıf asit) ile sodyum hidroksit (kuvvetli baz) uygun oranda karıştırılırsa, sodyum asetat ve su olur. Fakat reaksiyon iki yönlüdür. Bu sebeple de sodyum asetat eriyiğinde serbest asit ve sodyum hidroksit bulunur.

Eriyik kırmızı turnusolu maviye çevirir (yani baziktir). Çünkü asetik asidin zayıf bir asit olmasına karşılık sodyum hidroksit kuvvetli bir bazdır. Soldan sağa doğru yürüyen reaksiyon bu nedenle bir hidroliz örneğidir. Burada hem su hem sodyum asetat ikiye bölünmektedir.

Benzer şekilde, kuvvetli bir asit (hidroklorik asit) ile zayıf bir bazdan (amonyak) oluşan amonyum klorür sulu eriyikte biraz hidroliz olur.

Mavi turnusol kırmızıya döner (yani asitli). Zayıf bir asitle zayıf bir bazın tuzu (örneğin amonyum asetat) da eriyikte hidroliz olur. Bunun sonunda asit veya bazın bağıl kuvvetlerine göre eriyik ya asit ya da bazik tepkime verir.

Organik kimyada ester oluşumu da bazı yönlerden inorganik kimyadaki tuz oluşumuna benzer. Esterler normal olarak suda erimeyen ve çoğu hoş kokulu sıvılardır. Bazıları koku vermek amacıyla kullanılır. Örnek olarak amil asetat armut, etil bütirat ananas kokusundadır. Amil, asetat aynı zamanda selüloz asetatı eritmek ve selülozik plastik boyalar yapmak amacıyla da kullanılır. Esterler karboksilli asitler (örneğin asetik asit) ile alkolleri birlikte ısıtmakla elde edilir. Asit ve bazdan tuz elde ederken olduğu gibi, ester meydana gelirken de su oluşur.

Sodyum hidroksit gibi inorganik bazların tersine olarak alkoller iyonlarına ayrışmadığı için ester oluşmu reaksiyonu oldukça yavaş yürür. Biraz ester olur olmak tekrar alkol ve asite ayrışır ve ester meydana gelişi hiç bir zaman tam olmaz. Esterleşme adı verilen bu reaksiyon katalizör olarak etkiyen hidrojen klorür yardımıyla hızlandırılabilir. Katalizör reaksiyonu hızlandırır, fakat kendisi bir kimyasal değişmeye uğramaz.

Reaksiyonun tamam olmaması gerçeği karşısında bunun iki yönlü bir reaksiyon olduğunu öğrenmek bizi şaşırtmaz. Buna göre de zıt yönlü reaksiyon (asit ve alkol oluşumu) bir çeşit hidrolizdir. Esterlerin hidrolizi genellikle sabunlaşma adıyla tanınır. Gerçekten bu hidroliz reaksiyonunun en önemli bir uygulama yeri endüstride sabun elde edilmesidir. Sabunlar «yağ asitleri» nin sodyum tuzlarıdır. Bunlar da bitkisel veya hayvansal yağların hidroliziyle elde edilir. Bu yağlar «yağ asitleri» ile gliserinin yaptığı esterlerdir. Bu sabunlaşma reaksiyonlarında katalizör olarak sodyum hidroksit (sudkostik) kullanılır.

Bazı yüksek moleküllü karbonhidratlar (örneğin nişasta ve şeker) hidroliz olarak daha küçük moleküllere bölünebilir. Genellikle bu ve başka organik maddelerin hidrolizi katalizör yardımıyla çok hızlandırılabilir. Pancar şekeri (sakkaroz) eriyiği glikoz (üzüm şekeri) ve früktoz (meyve şekeri) denen daha basit şekerlere bölünebilir. Oluşan bu şekerlerin miktarları eşittir. Bölünme seyreltik asit veya invertaz adı verilen enzim yardımıyla sağlanır. İnversiyon adı verilen bu değişme en kolay pofarimetre denilen özel bir alet yardımıyla izlenir. Sakkaroz eriyiği polarimetreden geçen ışığı sağa çevirirken, glikoz ve früktoz karışımı bu ışığı sola çevirir.

Ağızda bulunan enzimler nişastayı hidroliz ederek maltoz şekerine çevirebilir. Dilimize koyduğumuz nişasta parçacığı tatsızdır. Fakat nişastaya enzim etkimeye başladıktan sonra yavaş yavaş tatlılaşır, çünkü maltoz şekeri oluşur. Bu olaydan da, böyle bir reaksiyonun (organik maddelerin hidrolizi gibi) olabilmesi için bir zaman geçmesi gerektiği anlaşılır.

Yediğimiz besinlerde bulunan başka besin maddeleri de enzimler yardımıyla hidroliz edilir. Şekerlerin bölünmesine benzeyen bu reaksiyonlar sindirimin birer basamağı olurlar.

SU İLE OLAN HER REAKSİYON HİDROLİZ DEĞİLDİR

Suyun maddelere eklenmesi olayı bir hidroliz değildir. Örneğin kalsiyum oksidi su ile birleştirirsek:

KALSİYUM OKSİT SU KALSİYUM HİDROKSİT

CaO + H₂0—-Ca(OH)₂

Kalsiyum hidroksit elde edilir (kirecin söndürülmesi). Kalsiyum oksit bölünerek su ile ayrı parçalar halinde birleşmez. Su ile bazı elementler arasında olan ve hidrojen veya oksijen çıkışına yol açan reaksiyonların hiç birisi hidroliz değildir. Sodyum suya atılırsa hidrojen gazı ile sodyum hidroksit oluşur.

SODYUM SU SODYUM HİDROKSİT HİDROJEN
2Na +2H₂0—-2NaOH + H₂

Bunun tersine fluor gazı suya etkirse hidrojen fluorür ile oksijen gazı çıkar.

FLUOR SU HİDROJEN FLÜORÜR OKSİJEN
2F₂ +2H₂0—-2H₂F₂ + 0₂