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Hidrólisis es una reacción química entre una molécula de agua y otra molécula, en la cual la molécula de agua se divide y sus átomos pasan a formar unión de otra especie química. Esta reacción es importante por el gran número de contextos en los que el agua actúa como disolvente La hidrólisis, en química, es una reacción de descomposición doble con agua como uno de los reactivos. Por lo tanto, si un compuesto está representado por la fórmula AB en la que A y B son átomos o grupos y el agua se representa por la fórmula HOH, la reacción de hidrólisis puede representarse por la ecuación química reversible: AB + HOH ⇌ AH + BOH. Los reactivos distintos del agua y los productos de la hidrólisis pueden ser moléculas neutras -como en la mayoría de las hidrólisis que implican compuestos orgánicos- o moléculas iónicas, como en las hidrólisis de sales, ácidos y bases.

En la biotecnología y los organismos vivos, estas sustancias son a menudo polímeros (Encyclopædia Britannica, 2016). La palabra se deriva de la hidro, griego para el agua, y la lisis, que significa “desatar”. Hidrólisis significa la separación de los productos químicos cuando se añaden al agua. Los tres tipos principales de hidrólisis son la hidrólisis de sales, hidrólisis de ácidos y la hidrólisis de bases. Índice [Ocultar] 1 Hidrólisis de sales 2 Hidrólisis de ácidos 3 Hidrólisis de bases 4 Hidrólisis de compuestos orgánicos 5 Ejemplos de hidrólisis 6 Referencias Hidrólisis de sales En agua, las sales se disocian para formar iones (completamente o incompletamente dependiendo de la constante de solubilidad respectiva, Ks).

La hidrólisis que implica compuestos iónicos, puede ser ilustrada por los cambios químicos que ocurren en una solución acuosa de la sal de acetato de sodio. En solución, los constituyentes iónicos de la sal (el ion acetato y el ion sodio) se separan. Las moléculas de agua se combinan con los iones acetato para formar ácido acético e iones hidróxido. CH3COONa + H2O → CH3COOH + Na+ + OH– El ácido acético se disocia de forma reversible en iones acetato e iones hidrógeno, pero sólo en un grado muy pequeño, de modo que el contenido iónico de la solución es en gran medida sodio e iones hidróxido. Por lo tanto, la solución exhibe propiedades básicas (es decir, cambia al papel de tornasol de rojo a azul). Otro ejemplo de hidrólisis de sales es el cloruro de sodio, que en solución acuosa se rompen los enlaces iónicos de la sal la cual queda solvatada por el agua como muestra la figura 1 (Patrina Kim, 2015).

Figura 1: hidrólisis del cloruro de sodio Hidrólisis de ácidos El agua puede actuar como un ácido o una base, basándonos en la teoría del ácido de BrønstedLowry. Si actúa como un ácido de Bronsted-Lowry, la molécula de agua donará un protón (H +), también escrito como un ion hidronio (H3O +). Si actúa como una base de Bronsted-Lowry, aceptaría un protón (H +). Una reacción de hidrólisis ácida es muy similar a una reacción de disociación ácida. CH3COOH + H2O ⇌ CH3COO– + H3O+ En la reacción anterior, el protón H + del ácido acético (CH3COOH) es donado al agua, produciendo H3O+ y CH3COO– . Los enlaces entre H+ y CH3COO– se rompen mediante la adición de moléculas de agua.

Una reacción con CH3COOH, un ácido débil, es similar a una reacción de disociación de ácido, y el agua forma una base conjugada y un ion hidronio. Cuando se hidroliza un ácido débil, se produce un ion hidronio (Illustrated Glossary of Organic Chemistry, S.F.). Hidrólisis de bases Una reacción de hidrólisis básica será similar a la reacción de disociación de bases. Una base débil común que se disocia en el agua es el amoníaco: NH3+H2O⇌NH4++OH− En la hidrólisis del amoníaco, la molécula de amoníaco acepta un protón del agua (es decir, el agua actúa como un ácido de Bronsted-Lowry), produciendo un anión hidróxido (OH–). Similar a una reacción de disociación básica, el amoniaco forma amonio y un hidróxido de la adición de una molécula de agua. Hidrólisis de compuestos orgánicos La hidrólisis que implica compuestos orgánicos puede ilustrarse mediante la reacción de agua con un éster de un ácido carboxílico. Todos estos ésteres tienen la fórmula general RCO-OR ‘, en la que R y R’ son grupos de combinación (por ejemplo, si R y R ‘representan ambos el grupo metilo, CH 3, el éster es acetato de metilo). La hidrólisis implica varias etapas, de las cuales la más lenta es la formación de un enlace covalente entre el átomo de oxígeno de la molécula de agua y el átomo de carbono del éster. En etapas sucesivas, que son muy rápidas, el enlace carbono-oxígeno del éster se rompe y los iones hidrógeno se separan de la molécula de agua original y se unen a la molécula de alcohol naciente. La reacción completa está representada por la ecuación: RCO−OR′ + H2O → RCO−OH + R′−OH. En la que RCO-OH denota una molécula de un ácido carboxílico, R’-OH denota una molécula de un alcohol y los guiones representan enlaces covalentes que se rompen o se forman durante la reacción. En la figura 2 se ilustra un ejemplo de la hidrolisis del acetato de metilo (Clark, 2004).

Figura 2: hidrolisis del acetato de metilo Las reacciones de hidrólisis en organismos vivos se realizan con la ayuda de catálisis por una clase de enzimas conocidas como hidrolasas. Las reacciones bioquímicas que descomponen los polímeros, tales como proteínas (enlaces peptídicos entre aminoácidos), nucleótidos, azúcares complejos y almidón, y grasas son catalizadas por esta clase de enzimas. Dentro de esta clase, las lipasas, amilasas y proteinasas hidrolizan grasas, azúcares y proteínas, respectivamente (Boundless, 2016). Las bacterias y hongos que degradan la celulosa desempeñan un papel especial en la producción de papel y otras aplicaciones cotidianas de la biotecnología, porque tienen enzimas (celulasas y esterasas) que pueden romper celulosa en polisacáridos (polímeros de moléculas de azúcar) o glucosa y descomponer pegajosidades. Por ejemplo, se añadió proteinasa al extracto celular, con el fin de hidrolizar los péptidos y producir una mezcla de aminoácidos libres (Phillips, 2016). Ejemplos de hidrólisis

La disolución de una sal de un ácido débil o de una base en agua es un ejemplo de una reacción de hidrólisis. Los ácidos fuertes también pueden ser hidrolizados. Por ejemplo, la disolución de ácido sulfúrico en agua produce hidronio y bisulfato. La hidrólisis de un azúcar tiene su propio nombre: sacarificación. Por ejemplo, la sacarosa de azúcar puede someterse a hidrólisis para romperse en sus azúcares componentes, glucosa y fructosa. La hidrólisis catalizada por ácido-base es otro tipo de reacción de hidrólisis. Un ejemplo es la hidrólisis de amidas. En los sistemas biológicos, la hidrólisis tiende a ser catalizada por enzimas. Un buen ejemplo es la hidrólisis de la molécula de energía ATP. La hidrólisis catalizada también se utiliza para la digestión de proteínas, carbohidratos y lípidos (Helmenstine, 2017)....