HIDRÓLISIS

HIDRÓLISIS

1. La acidez o basicidad de una solución acuosa es determinada por dos factores: el ácido o la base que actúa como soluto, y el agua, que es el solvente.

   • Al mismo tiempo, el agua es la que define tanto la escala de pH como la de pOH, y esto lo hace gracias a un equilibrio ácido-base que ocurre constantemente en cualquier muestra de agua, en la que una molécula de agua actúa como ácido mientras que otra actúa como base:
     • Como el agua se está protonando e hidrolizando a sí misma, a esta reacción se le denomina reacción de autoprotólisis del agua. Alternativamente, esta ecuación se puede escribir de forma simplificada como una disociación simple:
       • Esta reacción es una reacción reversible que alcanza rápidamente el equilibrio. Tiene asociada, por lo tanto, una constante de equilibrio la cual se denomina constante del producto iónico del agua, o KW, y que viene dada por

2. Tomando el logaritmo negativo de base 10 en ambos miembros de esta ecuación, aplicando algunas propiedades de los logaritmos y utilizando las definiciones de pH y de pOH, esta ecuación se transforma en:

3. Por estequiometría, en el agua pura (que se considera neutra) las concentraciones de protones (o iones hidronio) e hidróxido son iguales entre sí y valen 10-7 M. En una solución ácida, hay una mayor concentración de iones hidronio, y en una solución básica hay una mayor concentración de iones hidróxido. En base a estos datos, podemos llegar a las siguientes conclusiones respecto a la acidez y basicidad de una solución:

   • Una solución neutra tiene tanto un pH como un pOH de 7.
     • Una solución ácida tiene un pH < 7 y un pOH > 7.
       • Una solución básica tiene un pH > 7 y un pOH < 7.

4. La hidrólisis es una reacción química en la que moléculas de agua (H2O) se dividen en sus átomos componentes (hidrógeno y oxígeno).

   • A su vez, en el proceso de hidrólisis, los átomos que componen las moléculas de agua pasan a formar enlaces químicos con la sustancia que reacciona con el agua. La hidrólisis es una reacción muy importante, pues el agua es el disolvente más usado mundialmente.

5. El nombre específico de esta reacción proviene de los vocablos griegos hydro (“agua”) y lýsis (“ruptura”), de donde se desprende que es una forma de ruptura de una molécula determinada de soluto, cuando hace reacción con el agua.

   • En términos de química orgánica, se trata del proceso exactamente opuesto a la reacción de condensación, que es la combinación de dos moléculas orgánicas, en las que se obtiene un producto y una molécula de agua.
     • Hidrólisis ácido-base. En esta reacción el agua se divide en un ion hidroxilo (OH–) y un protón (H+), que es inmediatamente hidratado para formar un ion hidronio (H3O+). Así, el agua pura manifiesta esta reacción espontáneamente.

6. Cuando se añaden determinadas sustancias al agua se puede modificar el equilibrio de la reacción anterior. Por ejemplo, si añadimos sales, dependiendo de su solubilidad, sus aniones o cationes se pueden combinar con los iones OH– y H3O+, lo que puede provocar que varíe el pH de la disolución final.

   • Así, existen cuatro clasificaciones para la hidrólisis ácido-base según el tipo de sal que se añada al agua:
     • Hidrólisis de sal de ácido fuerte-base fuerte.
       • Hidrólisis de sal de ácido débil-base fuerte.
         • Hidrólisis de sal de ácido fuerte-base débil.
           • Hidrólisis de sal de ácido débil-base débil.

7. Hidrólisis de sal de ácido fuerte-base fuerte. Cuando se diluye una sal proveniente de un ácido y una base fuerte en agua, no se produce casi hidrólisis, debido a lo que no se altera el equilibrio de disociación del agua. El pH en este caso será neutro. Por ejemplo:

   • Hidrólisis de sal de ácido débil-base fuerte. Se combinan el anión de la sal (proveniente del ácido débil y la base fuerte) y un protón del agua, liberando iones hidroxilo, debido a lo que el pH resultante será básico. Por ejemplo:
     • Hidrólisis de sal de ácido fuerte-base débil. El catión de la sal (proveniente del ácido fuerte y la base débil) cede un protón al agua para formar un ion hidronio (H3O+), debido a lo que el pH resultante será ácido. Por ejemplo:

8. Hidrólisis de amidas y ésteres.

9. Hidrólisis de polisacáridos.

   • Hidrólisis enzimática.

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