Unterschied zwischen Hydrolyse und Hydratation

Hauptunterschied - Hydrolyse vs. Hydratation

Hydrolyse ist das Hinzufügen eines Wassermoleküls zu einer Verbindung durch Aufspalten des Wassermoleküls und Aufbrechen einer chemischen Bindung in der Verbindung. Daher wird die Hydrolyse als doppelte Zersetzungsreaktion betrachtet. Der Begriff Hydratation hat zwei verschiedene Anwendungen in der organischen Chemie und in der anorganischen Chemie. In der organischen Chemie ist es die Addition eines Wassermoleküls an ein Alken oder Alkin. In der anorganischen Chemie ist Hydratation jedoch die Verbindung oder Kombination von Wassermolekülen, ohne das Wassermolekül zu spalten. Daher besteht der Hauptunterschied zwischen Hydrolyse und Hydratation darin Hydrolyse umfasst die Spaltung eines Wassermoleküls, während die Hydratation nicht immer die Spaltung eines Wassermoleküls umfasst.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Hydrolyse?
      - Definition, verschiedene Arten
2. Was ist Hydratation?
     - Definition, Anwendungen in der organischen und anorganischen Chemie
3. Was ist der Unterschied zwischen Hydrolyse und Hydratisierung?
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Alkene, Alkine, Brønsted-Lowry-Säure-Base-Theorie, Zersetzungsreaktion, Hydratation, Hydrolyse, Löslichkeitskonstante

Was ist Hydrolyse?

Die Hydrolyse ist eine doppelte Zersetzungsreaktion mit Wasser als einem der Reaktanten. Mit anderen Worten, es ist der Bruch einer Bindung in einem Molekül unter Verwendung eines Wassermoleküls. Hydrolysereaktionen sind oft reversibel. Es gibt drei Hauptarten von Hydrolysereaktionen:

1. Säurehydrolyse
2. Basenhydrolyse
3. Salzhydrolyse

Wasser kann gemäß der Brønsted-Lowry-Säure-Theorie als Säure oder Base wirken (gemäß dieser Theorie bilden die Säure ihre Base und die Base bildet durch Austausch eine Säure und eine Base miteinander) und die Base bildet ihre konjugierte Säure eines Protons). Wenn Wasser als Brønsted-Lowry-Säure wirkt, spendet das Wassermolekül ein Proton. Wenn es als Brønsted-Lowry-Base wirkt, kann das Wassermolekül ein Proton aufnehmen und bildet ein Hydroniumion (H₃O⁺). Säurehydrolyse ähnelt einer sauren Dissoziationsreaktion.

Abbildung 1: Hydrolyse von Bernsteinsäureanhydrid

Basenhydrolyse ähnelt einer Basendissoziationsreaktion. Hier spendet Wasser ein Proton und erzeugt ein Hydroxidanion (OH^-). Wasser wirkt daher als Brønsted-Lowry-Säure.

Wenn ein Salz in Wasser gelöst wird, dissoziiert das Salz in sein Ion. Diese Dissoziation kann entweder eine vollständige oder eine unvollständige Dissoziation sein, basierend auf der Löslichkeitskonstante. Wenn jedoch ein Salz einer schwachen Säure oder einer schwachen Base in Wasser gelöst wird, kann Wasser das Salz ionisieren und Hydroxidanionen und Hydroniumkationen bilden. Das Salz trennt sich auch in seine Kationen und Anionen. Dies ist bekannt als Salzhydrolyse.

Was ist Hydratation?

Hydratation ist ein chemischer Prozess, bei dem sich Wassermoleküle mit einer Substanz verbinden. In der organischen Chemie bezieht sich Hydratation auf die Zugabe eines Wassermoleküls zu einer ungesättigten Verbindung, einem Alken oder Alkin. In der anorganischen Chemie bezieht sich Hydratation auf die Assoziation von Wassermolekülen mit Verbindungen.

In der organischen Chemie wird das Wassermolekül an dem Punkt zugegeben, an dem eine Ungesättigtheit vorliegt. Hier spaltet sich das Wassermolekül in ein Proton- und ein Hydroxid-Anion. Das Hydroxidanion bildet eine Bindung mit dem Kohlenstoffatom, das mehr Substituenten aufweist. Das Proton wird sich mit dem weniger substituierten Kohlenstoff nach der Markovnikov-Regel verbinden. Jedes ungesättigte organische Molekül ist anfällig für Hydratation.

In der anorganischen Chemie bezieht sich Hydratation auf die Verbindung von Wassermolekülen mit einer anorganischen Verbindung. Zum Beispiel im Sulfatverfahren zur Herstellung von TiO₂ Pigmente aus Ilmenitsand (FeTiO₃) Wird FeSO4 als Nebenprodukt gebildet. Dieses Nebenprodukt entsteht durch Kristallisation durch Hydratation. Hier FeSO₄.7H₂O wird durch die Reaktion von FeSO gebildet₄ mit Wasser, gefolgt von Abkühlen auf 10^OC. Dann FeSO₄.7H₂Es bilden sich O-Kristalle, die sich leicht entfernen lassen. Die Kristalle sind Eisensulfatheptahydrat.

Abbildung 2: Natriumhydratkation und Chloridanion

Hydratisierung ist der chemische Prozess, der bei Trockenmitteln stattfindet. Ein Trockenmittel ist jede Verbindung, die Wasserdampf absorbieren kann. Darüber hinaus wird der Begriff Hydratation auch verwendet, um die Auflösung von Salzionen wie Natriumionen zu erklären. Wenn ein Salz in Wasser gelöst wird, dissoziiert Salz in seine Kationen und Anionen. Diese Kationen und Anionen sind aufgrund der Hydratation der Ionen durch Wassermoleküle voneinander getrennt. Hier umgeben die Wassermoleküle das Salzion, das als Hydratation bezeichnet wird.

Unterschied zwischen Hydrolyse und Hydratation

Definition

Hydrolyse: Die Hydrolyse ist eine doppelte Zersetzungsreaktion mit Wasser als einem der Reaktanten.

Hydratation:  Hydratation ist ein chemischer Prozess, bei dem sich Wassermoleküle mit einer Substanz verbinden.

Chemische Bindungen

Hydrolyse: Die Hydrolyse erfolgt mit Bindungsspaltung im Wassermolekül.

Hydratation: Die Hydratisierung organischer Moleküle erfolgt mit der Bindungsspaltung, in anorganischen Verbindungen findet jedoch keine Spaltung statt.

Natur

Hydrolyse:  Hydrolyse bildet gesättigte Verbindungen aus ungesättigten Verbindungen.

Hydratation: Hydratisierung bildet hydratisierte Verbindungen aus dehydratisierten Verbindungen.

Fazit

Hydrolyse und Hydratation sind zwei verschiedene Begriffe, die Schüler oft verwirren. Der Hauptunterschied zwischen Hydrolyse und Hydratation besteht darin, dass die Hydrolyse die Spaltung eines Wassermoleküls umfasst, während die Hydratation nicht immer die Spaltung eines Wassermoleküls umfasst.

Referenz:

1. „Hydrolyse“. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 16. November 2016, verfügbar hier.
2. „Hydrolyse“. Chemie LibreTexts, Libretexts, 21. Juli 2016, hier verfügbar.
3. „Hydrolyse“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 24. Januar 2018, hier verfügbar.

Bildhöflichkeit:

1. „Hydrolyse von Bernsteinsäureanhydrid“ Von -Drdoht (Vortrag) 00:26, 21. Februar 2016 (UTC) - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia
2. „Hydration“ von Kkeyshar - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia