Υδρόλυση vs Συμπύκνωση
Η συμπύκνωση και η υδρόλυση είναι δύο τύποι χημικών αντιδράσεων, οι οποίες εμπλέκονται στο σχηματισμό δεσμού και στη θραύση του δεσμού. Η συμπύκνωση είναι το αντίστροφο της υδρόλυσης. Αυτοί οι δύο τύποι αντιδράσεων βρίσκονται συνήθως σε βιολογικά συστήματα και χρησιμοποιούμε επίσης αυτές τις αντιδράσεις για να αποκτήσουμε πολλά εμπορικά σημαντικά προϊόντα.
Συμπύκνωση
Οι αντιδράσεις συμπύκνωσης είναι ένας τύπος χημικής αντίδρασης όπου μικρά μόρια ενώνονται για να σχηματίσουν ένα μεγάλο ενιαίο μόριο. Η αντίδραση λαμβάνει χώρα μέσα σε δύο λειτουργικές ομάδες στα μόρια. Ένα άλλο χαρακτηριστικό γνώρισμα μιας αντίδρασης συμπύκνωσης είναι ότι ένα μικρό μόριο χάνεται κατά τη διάρκεια της αντίδρασης. Αυτό το μόριο μπορεί να είναι νερό, υδροχλώριο, οξικό οξύ, κ.λπ. Εάν το χαμένο μόριο είναι νερό, αυτοί οι τύποι αντιδράσεων συμπύκνωσης είναι γνωστές ως αντιδράσεις αφυδάτωσης. Δεδομένου ότι τα μόρια των αντιδραστηρίων είναι μικρότερα και το μόριο του προϊόντος είναι πολύ μεγάλο, η πυκνότητα των προϊόντων θα είναι πάντα υψηλότερη από τις αντιδράσεις στις αντιδράσεις συμπύκνωσης. Οι αντιδράσεις συμπύκνωσης λαμβάνουν χώρα με διάφορους τρόπους. Για παράδειγμα, μπορούμε να τις χωρίσουμε ευρέως σε δύο τύπους ως αντιδράσεις διαμοριακής συμπύκνωσης και αντιδράσεις ενδομοριακής συμπύκνωσης. Εάν οι δύο λειτουργικές ομάδες βρίσκονται στο ίδιο μόριο, είναι γνωστές ως ενδομοριακές συμπυκνώσεις. Για παράδειγμα, η γλυκόζη έχει μια γραμμική δομή ως εξής.
Σε ένα διάλυμα, τα περισσότερα μόρια βρίσκονται σε κυκλική δομή. Όταν σχηματίζεται μια κυκλική δομή, το -ΟΗ στον άνθρακα 5 μετατρέπεται στον αιθερικό δεσμό, για να κλείσει ο δακτύλιος με άνθρακα 1. Αυτό σχηματίζει μια δομή εξαμελούς ημιακεταλικού δακτυλίου. Κατά τη διάρκεια αυτής της ενδομοριακής αντίδρασης συμπύκνωσης, ένα μόριο νερού απωθείται και σχηματίζεται ένας αιθερικός δεσμός. Οι διαμοριακές αντιδράσεις παράγουν πολλά χρήσιμα και κοινά προϊόντα. Κατά τη διάρκεια αυτής, η αντίδραση λαμβάνει χώρα μεταξύ των λειτουργικών ομάδων δύο ξεχωριστών μορίων. Για παράδειγμα, όταν σχηματίζεται ένα μακρομόριο όπως η πρωτεΐνη, τα αμινοξέα συμπυκνώνονται. Απελευθερώνεται ένα μόριο νερού και σχηματίζεται ένας δεσμός αμιδίου που είναι γνωστός ως πεπτιδικός δεσμός. Όταν δύο αμινοξέα συνδέονται μεταξύ τους, σχηματίζεται ένα διπεπτίδιο και όταν ενώνονται πολλά αμινοξέα ονομάζεται πολυπεπτίδιο. Το DNA και το RNA είναι επίσης δύο μακρομόρια που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα αντιδράσεων συμπύκνωσης μεταξύ νουκλεοτιδίων. Οι αντιδράσεις συμπύκνωσης παράγουν πολύ μεγάλα μόρια και μερικές φορές τα μόρια δεν είναι τόσο μεγάλα. Για παράδειγμα: στην αντίδραση εστεροποίησης μεταξύ μιας αλκοόλης και ενός καρβοξυλικού οξέος, εάν σχηματιστεί ένα μικρό μόριο εστέρα. Η συμπύκνωση είναι σημαντική στον σχηματισμό πολυμερών. Τα πολυμερή είναι μεγάλα μόρια, τα οποία έχουν την ίδια δομική μονάδα που επαναλαμβάνεται ξανά και ξανά. Οι επαναλαμβανόμενες μονάδες ονομάζονται μονομερή. Αυτά τα μονομερή συνδέονται μεταξύ τους με ομοιοπολικούς δεσμούς για να σχηματίσουν ένα πολυμερές.
Υδρόλυση
Αυτή είναι μια αντίδραση όπου ένας χημικός δεσμός σπάει χρησιμοποιώντας ένα μόριο νερού. Κατά τη διάρκεια αυτής της αντίδρασης, ένα μόριο νερού διασπάται σε ένα πρωτόνιο και ένα ιόν υδροξειδίου. Και στη συνέχεια αυτά τα δύο ιόντα προστίθενται στα δύο μέρη του μορίου όπου διασπάται ο δεσμός. Για παράδειγμα, ακολουθεί ένας εστέρας. Ο εστερικός δεσμός είναι μεταξύ –CO και –O.
Στην υδρόλυση, το πρωτόνιο από το νερό προστίθεται στην πλευρά –O και το ιόν υδροξειδίου προστίθεται στην πλευρά –CO. Επομένως, ως αποτέλεσμα της υδρόλυσης, θα σχηματιστεί μια αλκοόλη και ένα καρβοξυλικό οξύ που ήταν τα αντιδρώντα κατά τον σχηματισμό του εστέρα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ υδρόλυσης και συμπύκνωσης;
• Η υδρόλυση είναι το αντίστροφο της συμπύκνωσης.
• Οι αντιδράσεις συμπύκνωσης δημιουργούν χημικούς δεσμούς ενώ η υδρόλυση σπάει τους χημικούς δεσμούς.
• Τα πολυμερή παράγονται με αντιδράσεις συμπύκνωσης και διασπώνται με αντιδράσεις υδρόλυσης.
• Κατά τις αντιδράσεις συμπύκνωσης, μπορεί να απελευθερωθεί μόριο νερού. Στις αντιδράσεις υδρόλυσης, το μόριο του νερού ενσωματώνεται στο μόριο.
