Вопрос ?, страница 73 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава II. Химические реакции. Параграф 13. Гидролиз. Вопрос в параграфе - страница 73.

Условие.

Термин «гидролиз» не должен ассоциироваться только с гидролизом солей. Это понятие значительно шире, а гидролиз солей — это лишь небольшая часть химических процессов, связанных с разложением веществ водой. В чём универсальность понятия «гидролиз»?

Решение.

Решение 2.

Решение

Термин «гидролиз» (от древнегреческих слов ὕδωρ — вода и λύσις — разложение) в самом широком смысле означает реакцию обменного разложения вещества с водой. Универсальность этого понятия заключается в том, что оно описывает фундаментальный химический процесс, который встречается в самых разных областях химии и биологии, а не ограничивается только взаимодействием солей с водой.

В общем виде реакцию гидролиза можно представить так:
$A-B + H-OH \rightleftharpoons A-H + B-OH$
где $A-B$ — это молекула гидролизуемого вещества, а $H-OH$ — молекула воды. Вода расщепляет химическую связь в веществе $A-B$, при этом сама молекула воды также распадается на ион водорода ($H^+$) и гидроксид-ион ($OH^-$), которые присоединяются к образовавшимся фрагментам.

Универсальность гидролиза проявляется в его распространенности в различных классах соединений и процессов:

1. В неорганической химии. Здесь гидролиз — это не только известный всем гидролиз солей (взаимодействие ионов соли с водой, например, $CH_3COO^- + H_2O \rightleftharpoons CH_3COOH + OH^-$), но и гидролиз бинарных соединений. Например, карбид кальция гидролизуется с образованием ацетилена ($CaC_2 + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + C_2H_2 \uparrow$), а хлорид кремния(IV) — с образованием кремниевой кислоты ($SiCl_4 + 4H_2O \rightarrow Si(OH)_4 \downarrow + 4HCl$).

2. В органической химии. Здесь гидролиз является одной из ключевых реакций. Гидролиз сложных эфиров (омыление) лежит в основе производства мыла и является реакцией, обратной этерификации: $CH_3COOC_2H_5 + H_2O \rightleftharpoons CH_3COOH + C_2H_5OH$. Гидролиз полисахаридов (крахмала, целлюлозы) и дисахаридов (сахарозы) до моносахаридов — важнейший промышленный и биологический процесс: $C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 (\text{глюкоза}) + C_6H_{12}O_6 (\text{фруктоза})$. Также гидролизу подвергаются амиды, жиры, галогеналканы и другие соединения.

3. В биохимии и биологии. Гидролиз — основа жизнедеятельности. Пищеварение — это каскад реакций ферментативного гидролиза белков, жиров и углеводов. Энергетический обмен в клетках обеспечивается энергией, выделяющейся при гидролизе АТФ: $АТФ + H_2O \rightarrow АДФ + H_3PO_4 + \text{энергия}$. Расщепление всех биополимеров (белков до аминокислот, нуклеиновых кислот до нуклеотидов) также происходит путем гидролиза.

Таким образом, универсальность понятия «гидролиз» состоит в том, что это фундаментальный тип химической реакции разложения вещества под действием воды, который описывает огромный спектр явлений: от изменения кислотности раствора соли до сложнейших биохимических процессов, обеспечивающих жизнедеятельность организмов, а также множество промышленных синтезов.

Ответ: Универсальность понятия «гидролиз» заключается в том, что это не специфическая реакция для одного класса веществ (например, солей), а фундаментальный и широко распространенный тип химического взаимодействия, при котором происходит разложение соединения под действием воды. Этот процесс встречается во всех основных разделах химии (неорганической, органической, биохимии) и играет ключевую роль в природных явлениях (пищеварение, энергетический обмен в клетках), геологических процессах и промышленных технологиях (производство мыла, сахара, спиртов). Гидролизу подвергаются самые разные классы соединений: соли, оксиды, галогениды, сложные эфиры, жиры, углеводы, белки, АТФ и многие другие, что и делает это понятие всеобъемлющим и универсальным.