HIDROLISIS: TERDIRI DARI APA DAN CONTOH REAKSI - KIMIA - 2025

The hidrolisis adalah reaksi kimia yang dapat terjadi pada molekul atau ion baik organik dan anorganik, dan melibatkan partisipasi air untuk melanggar obligasi. Namanya berasal dari bahasa Yunani, 'hidro' air, dan 'lisis' pecah.

Molekul air, H ₂ O, membentuk kesetimbangan dengan ion-ion garam asam dan basa lemah, konsep ini muncul untuk pertama kalinya dalam studi umum kimia dan kimia analitik. Oleh karena itu, ini adalah salah satu reaksi kimia yang paling sederhana.

Persamaan umum untuk reaksi hidrolisis. Sumber: Gabriel Bolívar.

Dalam beberapa contoh hidrolisis, air saja tidak dapat memutuskan ikatan kovalen tertentu. Jika ini terjadi, proses tersebut dipercepat atau dikatalisasi oleh pengasaman atau alkalisasi medium; yaitu, dengan keberadaan ion H ₃ O ⁺ atau OH ^- . Juga, ada enzim yang mengkatalisis hidrolisis.

Hidrolisis menempati tempat khusus dalam kaitannya dengan biomolekul, karena ikatan yang menyatukan monomer rentan terhadap hidrolisis dalam kondisi tertentu. Misalnya, gula dihidrolisis untuk memecah polisakarida menjadi monosakarida penyusunnya berkat aksi enzim glukosidase.

Apa itu Hidrolisis?

Gambar di atas menjelaskan apa itu hidrolisis. Perhatikan bahwa tidak hanya molekul atau substrat (jika enzim memediasi) memutuskan ikatannya, tetapi juga air itu sendiri, yang "memecah" menjadi H ⁺ dan OH ^- , di mana H ⁺ diakhiri dengan A, dan OH ^- dengan B. AB Oleh karena itu bereaksi dengan molekul air, menghasilkan dua produk, AH dan B-OH.

Oleh karena itu, hidrolisis merupakan reaksi kebalikan dari kondensasi. Dalam kondensasi, dua produk, misalnya AH dan B-OH, disatukan melalui pelepasan molekul kecil: air. Dalam hidrolisis molekul dikonsumsi, sedangkan dalam kondensasi dilepaskan atau diproduksi.

Kembali ke contoh gula, anggaplah AB terkait dengan dimer sukrosa, di mana A mewakili glukosa, dan B mewakili fruktosa. Ikatan glukosidik AB dapat dihidrolisis untuk menghasilkan dua monosakarida secara terpisah dan dalam larutan, dan hal yang sama terjadi pada oligo dan polisakarida jika enzim memediasi reaksi tersebut.

Perhatikan bahwa dalam reaksi ini, bahwa AB, panah hanya memiliki satu arah; artinya, ini adalah hidrolisis yang tidak dapat diubah. Namun, banyak hidrolisis sebenarnya merupakan reaksi reversibel yang mencapai kesetimbangan.

Contoh reaksi hidrolisis

- ATP

ATP stabil antara nilai pH 6,8 dan 7,4. Namun, pada nilai pH ekstrim ia terhidrolisis secara spontan. Pada makhluk hidup, hidrolisis dikatalisis oleh enzim yang dikenal sebagai ATPase:

ATP + H ₂ O => ADP + Pi

Reaksi ini sangat eksergonik, karena entropi ADP lebih besar dari pada ATP. Variasi energi bebas Gibbs (ΔGº) adalah - 30,5 kJ / mol. Energi yang dihasilkan oleh hidrolisis ATP digunakan dalam berbagai reaksi endergonik.

Reaksi bergandengan

Dalam beberapa kasus, hidrolisis ATP digunakan untuk konversi senyawa (A) menjadi senyawa (B).

A + ATP + H ₂ O <=> B + ADP + Pi + H ⁺

- Air

Dua molekul air dapat bereaksi satu sama lain dalam hidrolisis nyata:

H ₂ O + H ₂ O <=> H ₃ O ⁺ + OH ^-

Seolah-olah salah satu molekul air ini pecah menjadi H ⁺ dan OH ^- , H ⁺ akan mengikat atom oksigen dari molekul air lainnya, yang menimbulkan ion hidronium, H ₃ O ⁺ . Reaksi ini, daripada hidrolisis, adalah tentang autoionisasi atau autoprotolisis air.

- Protein

Protein adalah makromolekul yang stabil dan untuk mencapai hidrolisis lengkapnya, dalam asam amino yang menyusunnya, diperlukan kondisi ekstrem; seperti konsentrasi asam klorida (6 M) dan suhu tinggi.

Namun, makhluk hidup diberkahi dengan persenjataan enzimatik yang memungkinkan hidrolisis protein menjadi asam amino di duodenum. Enzim yang terlibat dalam pencernaan protein hampir seluruhnya disekresikan oleh pankreas.

Ada enzim eksopeptidase yang mendegradasi protein, dimulai dari ujungnya: aminopeptidase di ujung amino, dan karboksipeptidase di ujung karboksil. Enzim endopeptidase mengerahkan aksinya di dalam rantai protein, misalnya: tripsin, pepsin, kimotripsin, dll.

- Amida dan ester

Amida, ketika dipanaskan dalam media alkali, menghasilkan asam karboksilat dan amina:

RCONH ₂ + H ₂ O => RCOO ^- + NH ₂

Ester dalam media berair dihidrolisis menjadi asam karboksilat dan alkohol. Proses ini dikatalisis oleh basa atau asam:

RCO-OR '+ H ₂ O => RCOOH + R'OH

Ini adalah reaksi saponifikasi yang terkenal.

- Asam basa

Dalam air, beberapa spesies dihidrolisis untuk mengasamkan atau membuat alkali media berair.

Menambahkan garam dasar

Natrium asetat, garam basa, terdisosiasi dalam air menghasilkan ion Na ⁺ (natrium) dan CH ₃ COO ^- (asetat). Kebasaannya disebabkan oleh fakta bahwa asetat dihidrolisis untuk menghasilkan ion OH ^- , sedangkan natrium tetap tidak berubah:

CH ₃ COO ^- + H ₂ O <=> CH ₃ COOH + OH ^-

OH ^- bertanggung jawab agar pH naik dan menjadi basa.

Menambahkan garam asam

Amonium klorida (NH ₄ Cl) dibentuk oleh ion klorida (Cl ^- ) dari asam klorida (HCl), asam kuat, dan kation amonium (NH ₄ ⁺ ) dari amonium hidroksida (NH ₄ OH) , basa lemah. Cl ^- tidak terdisosiasi dalam air, tetapi kation amonium diubah dalam air dengan cara berikut:

NH ₄ ⁺ + H ₂ O <=> NH ₃ + H ₃ O ⁺

Hidrolisis kation amonium menghasilkan proton yang meningkatkan keasaman media berair, sehingga disimpulkan bahwa NH ₄ Cl merupakan garam asam.

Menambahkan garam netral

Natrium klorida (NaCl) adalah produk garam dari reaksi basa kuat (NaOH) dengan asam kuat (HCl). Dengan melarutkan natrium klorida dalam air, kation natrium (Na ⁺ ) dan anion (Cl ^- ) dihasilkan. Kedua ion tidak terdisosiasi dalam air, jadi mereka tidak menambahkan H ⁺ atau OH ^- , menjaga pH tetap konstan.

Oleh karena itu, natrium klorida dikatakan sebagai garam netral.

Referensi

1. Mathews, CK, van Holde, KE dan Ahern, KG (2002). Biokimia. (Edisi ketiga). Edit. Pearson-Addison Wesley.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia (Edisi ke-8). CENGAGE Learning.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (13 Januari 2019). Hidrolisis: Pengertian dan Contoh. Diperoleh dari: thinkco.com
4. Theresa Phillips. (28 April 2019). Penjelasan Proses Hidrolisis. Diperoleh dari: thebalance.com
5. Editor Encyclopaedia Britannica. (2016, 16 November). Hidrolisis. Encyclopædia Britannica. Diperoleh dari: britannica.com
6. Wikipedia. (2019). Hidrolisis. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org