Suyun Hidrolizi

Suyun Hidrolizi, Hidrolizi işlemi suyu oluşturan hidrojen ve oksijen elementlerini birbirinden ayrıştırması sonucunda oluşan bu kimyasal işleme hidroliz denir. Hidroliz, su ile bir kimyasal bağın parçalanmasıdır. Bazı kaynaklarda hidroliz, moleküllerin su ilavesi ile de daha fazla sayıda parçacık oluşturması olarak da anlaşılır. Genel olarak hidroliz, kimyanın organik kimya bölümünde yerini alır. Hidroliz organik kimyada farklı fonksiyonlu gruplara dönüştürme işlemi için kullanılırken bile biyokimya da olan hidrolize ise parçalanan kısımlardan birine hidrojen atomu, diğeri ise oh grubuyla bağlanması sonucu oluşturulur. Hidroliz işleminin gerçekleşebilmesi oldukça zorlu bir aşamadır. Hidroliz işleminin olabilmesi için su ile bir etkileşim sağlayan kimyasalın bir şekilde suyun içine geçmesi gerekiyor. Aksi halde elektroliz işlemi gibi bir işlem olmayan hidrolizde, suyun parçalanması gibi bir durum olmayıp, daha çok sıvı fazlası oluşturan ve dinamik halde bir denge meydana gelir.

Bazı durumlarda da hidroliz işlemi suda çözünerek tam olarak örtüşme gösterebiliyor. Bunun yanı sıra elektrik enerjisi ile de yapılabiliyor. Hidroliz işlemi asit için yapılsa da zaman zaman biraz farklılaşma görülebiliyor. Hidroliz, bir asit için uygulanıyorsa suda çözünen asit ile iyonlaşma sabiti gösteren Ka ve suyun iyonlaşma sabiti gösteren Ksu yardımıyla bir çözelti pH'i hesaplanır. Çözelti hesaplanması ise pH=Ksu/Ka. Şayet çözelti bir baz çözeltisi ise bu çözeltinin Kb iyonlaşma sabitinden faydalanarak pOH olarak hesaplanabilir. Biyolojide ise büyük moleküllerine su kullanılarak küçük moleküllere yani monomerlere ayrıldığı kimyasal reaksiyonlara denilir. Hidrolizde monomer sayısının 1 eksiği kadar su harcanmasıdır. Hidroliz genelde suların ayrışmasıyla gerçekleşir. Bu ayrışma da damıtma yöntemi ile yapılır.

Hidroliz tepkimesi, su moleküllerinin parçalanmasıyla oluşan H+ ve OH- iyonlarının diğer maddeleri ile etkileştiği tepkimelerdir. Hidroliz tepkimesi, belirli atomlar içindeki kimyasal bağların koptuğu tepkimelerdir. Bu bağlar koptuğunda, atomları bir arada tutan bağ enerjisi, ısı enerjisi formunda netice verir. Böyle tepkimelere ekzergonik (Isı açığa çıkaran) terimi denir. ATP molekülü, 3 adet fosfat grubu taşıyan bir adenozin bileşimidir. Oluşabilmesi için ısı harcanması lazım (Endergonik tepkime). Hidroliz işlemi sonucunda açığa çıkan ısı enerjisi için ATP molekülünün oluşması için kullanılıyor.

Hidroliz işleminin kendisi, bağ kopması ve bağ enerjisinin açığa çıkması özüne dayalı olduğundan, bu tepkime sonucunda ortaya direk ATP çıkması gibi bir durum değildir. Hidroliz tepkimeleri tam olabilir, fakat sınırlıdırlar ve dengelere tabi olurlar. Bununla birlikte, tepkime ortamını değiştirerek bunları tamamlanmış hale getirme olanağına sahiptir. Söz konusu tepkimeler yavaştır, fakat uzun süre kaynatma veya otoklavla, yani yaklaşık 150-200 C'lik sıcaklıklarda hızları artırılabilir. Katalizör kullanımı da hızın artmasını sağlar.

Tepkime örneği; Olaral 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 eriyerek de durur. Suyun hidrojen iyonları, fosfor triklorürün klorlarına bağlanmış ve hidroksil grupları fosforla birleşmiştir. Bu eriyen su ve hidrojen kloru uçurulduktan sonra fosforöz asit geriye kalır.