2 つ以上の新しい物質を生成する有機化合物と水との反応は、加水分解として知られています。通常、水を加えて化学結合を切断することを指します。酸加水分解は化学のプロセスです。アプロトン酸は、水分子または H2O の添加による「求核置換反応」による化学結合の切断を触媒するために使用されます。弱塩基または弱酸の塩が水に溶解すると、一般的な形の加水分解が発生します。
この記事では、加水分解の基本概念、ハロゲン化水素の物理的性質、および加水分解の重要性について説明します。ハロゲン化水素にはさまざまな物理的性質があり、その性質の酸性度と構造を発見します。
化学における加水分解とは?
2 つ以上の新しい物質を生成する有機化合物と水との反応は、加水分解として知られています。通常、水の存在下で共有結合が切断されることを指します。加水分解は、2 つの分子が結合してより大きな分子を形成し、水分子を放出する縮合反応の逆と考えることができます。したがって、加水分解は分解する水を提供しますが、凝縮は水を除去して蓄積します。水和とは、水が分子を分解せずに結合するプロセスです。これらの技術は、エタノール、プロピレングリコールやエチレングリコールなどのグリコール、およびプロピレンオキシドを生成します。
水と「カルボン酸のエステル」との相互作用は、有機分子が関与する加水分解を示すために使用できます。これらのエステルはすべて一般式 RCO-OR' を持ち、ここで R と R' は結合基です。
「水分子の酸素原子とエステルの炭素原子」の間の共有結合の作成は、加水分解プロセスの最も遅い段階です。エステルの炭素-酸素結合は後続のステップで切断され、水素イオンが親水分子から放出され、新しいアルコール分子に結合します.
加水分解の使用
加水分解の最初の商用利用は石鹸の製造でした。脂肪として知られるトリグリセリドが水と塩基で加水分解されると、けん化反応が起こります。脂肪酸が塩基と結合すると、グリセロールと塩が形成され、石鹸になります。
化学における加水分解の例と使用法は次のとおりです:
砂糖：スカリフィケーションは、砂糖の加水分解に付けられた名前です。この過程で、砂糖スクロースが加水分解されて、その中心にあるグルコース、糖、およびフルクトースが放出されます。
塩：加水分解反応は、穏やかな酸と塩基の塩が水に溶解することです。強酸も加水分解できます。硫酸が水に溶けると、硫酸水素塩とヒドロニウムが生成されます。
酸塩基:加水分解反応の別の形態は、酸塩基触媒加水分解です。
触媒加水分解:加水分解は通常、生物系の酵素によって触媒されます。細胞エネルギーであるアデノシン三リン酸（ATP）の加水分解がその良い例です。触媒加水分解は、炭水化物、タンパク質、脂肪の消化にも利用されます。
ハロゲン化水素の物性と構造
室温では、「ハロゲン化水素」は無色の気体で、湿った空気中に蒸気を放出します。晴れた日には、フッ化水素は分子量に対して異常に高い沸点 (293 K または 20 °C) を持ち、蒸発して液体になる可能性があります。フッ化水素は水素結合を生成するため、フッ化水素の沸点は想像以上に重要です。
フッ素は最も電気陰性度の高い元素であると思われ、水素との結合は非常に極性があります。水素原子には多くの正電荷 (+) があり、フッ素には多くの負電荷 (-) があります。
さらに、すべてのフッ素原子には、非常にエネルギーの高い孤立電子対が 3 つあります。フッ素の外側の電子はすべて 2 準位にあり、孤立電子対は小さく、高度に帯電した空間領域です。水素結合は、1 つの HF 分子上の + 水素とフッ素上の電子対の間に発生します。
ハロゲン化水素の酸性度
酸としての塩化水素:プロトン供与体のような酸のBronsted-Lowry定義を利用します.塩化水素は、プロトンまたは水素イオンを他の物質に提供するため、酸のようです。水への反応に集中します。塩化水素は特に水に溶けやすく、反応して塩酸を生成します。湿った空気中の典型的な蒸気状の塩化水素蒸気は、空気中の水蒸気と混合して希塩酸の霧を形成することによって生成されます。塩化水素は、水分子上の各孤立電子対にプロトンを提供します。
フッ化水素酸の例外:フッ化水素は水に自由に吸収されますが、「フッ化水素酸」は弱酸であり、メタン酸などの有機酸に匹敵します。以前は、この理由は、フッ化水素がイオンを形成するときに破壊されなければならない強力な H-F 結合として頻繁に提供されていました.
結論
塩-酢酸ナトリウムの水溶液で起こる化学変化は、イオン性化合物の加水分解を説明するために使用できます。塩のイオン成分は溶液中で分離します。水分子は酢酸イオンと相互作用して、水酸化物イオンと酢酸を生成します。他のハロゲン化水素は水素結合を形成しません。他のハロゲンはフッ素よりも電気陰性度が低いため、HX の結合は極性がはるかに低くなります。さらに、それらの孤立したペアは、より重要なエネルギーレベルを持っています.孤立電子対はより目立つため、水素がこれまで引き付けられるほどの集中した負電荷を持っていません.
