Hydrolyse versus condensatie
Condensatie en hydrolyse zijn twee soorten chemische reacties die betrokken zijn bij bindingsvorming en bindingsbreuk. Condensatie is het omgekeerde van hydrolyse. Deze twee soorten reacties worden vaak aangetroffen in biologische systemen en we gebruiken deze reacties ook om veel commercieel belangrijke producten te verkrijgen.
Condensatie
Condensatiereacties zijn een soort chemische reactie waarbij kleine moleculen samenkomen om een groot enkel molecuul te vormen. De reactie vindt plaats binnen twee functionele groepen in de moleculen. Een ander kenmerk van een condensatiereactie is dat tijdens de reactie een klein molecuul verloren gaat. Dit molecuul kan water, waterstofchloride, azijnzuur, enz. zijn. Als het verloren molecuul water is, staan dat soort condensatiereacties bekend als uitdrogingsreacties. Omdat de reactantmoleculen kleiner zijn en het productmolecuul erg groot, zal de dichtheid van producten altijd hoger zijn dan de reacties in condensatiereacties. Condensatiereacties vinden op verschillende manieren plaats. We kunnen deze bijvoorbeeld breed in twee typen verdelen als intermoleculaire condensatiereacties en intramoleculaire condensatiereacties. Als de twee functionele groepen zich in hetzelfde molecuul bevinden, staan ze bekend als intramoleculaire condensaties. Glucose heeft bijvoorbeeld een lineaire structuur als volgt.
In een oplossing bevinden de meeste moleculen zich in een cyclische structuur. Wanneer een cyclische structuur wordt gevormd, wordt de -OH op koolstof 5 omgezet in de etherbinding, om de ring te sluiten met koolstof 1. Dit vormt een zesdelige hemiacetale ringstructuur. Tijdens deze intramoleculaire condensatiereactie wordt een watermolecuul afgestoten en wordt een etherbinding gevormd. Intermoleculaire reacties produceren veel bruikbare en veel voorkomende producten. Hierbij vindt de reactie plaats tussen de functionele groepen van twee afzonderlijke moleculen. Wanneer bijvoorbeeld een macromolecuul zoals eiwit wordt gevormd, worden aminozuren gecondenseerd. Er komt een watermolecuul vrij en er wordt een amidebinding gevormd die bekend staat als een peptidebinding. Wanneer twee aminozuren aan elkaar zijn gebonden, wordt een dipeptide gevormd en wanneer veel aminozuren zijn samengevoegd, wordt dit een polypeptide genoemd. DNA en RNA zijn ook twee macromoleculen die worden gevormd als gevolg van condensatiereacties tussen nucleotiden. Condensatiereacties produceren zeer grote moleculen en soms zijn de moleculen niet zo groot. Bijvoorbeeld: bij de veresteringsreactie tussen een alcohol en een carbonzuur wordt een klein estermolecuul gevormd. Condensatie is belangrijk bij de vorming van polymeren. Polymeren zijn grote moleculen die steeds dezelfde structurele eenheid hebben. De herhalende eenheden worden monomeren genoemd. Deze monomeren zijn aan elkaar gebonden met covalente bindingen om een polymeer te vormen.
Hydrolyse
Dit is een reactie waarbij een chemische binding wordt verbroken met behulp van een watermolecuul. Tijdens deze reactie splitst een watermolecuul zich op in een proton en een hydroxide-ion. En dan worden deze twee ionen toegevoegd aan de twee delen van het molecuul waar de binding is verbroken. Het volgende is bijvoorbeeld een ester. De esterbinding ligt tussen –CO en –O.
Bij de hydrolyse voegt het proton uit het water toe aan de –O-kant en het hydroxide-ion aan de –CO-kant. Daarom zullen zich als gevolg van de hydrolyse een alcohol en een carbonzuur vormen die de reactanten waren bij het vormen van de ester.
Wat is het verschil tussen hydrolyse en condensatie?
• Hydrolyse is het omgekeerde van condensatie.
• Condensatiereacties maken chemische bindingen, terwijl hydrolyse chemische bindingen verbreekt.
• Polymeren worden gemaakt door condensatiereacties en ze worden gebroken door hydrolysereacties.
• Tijdens condensatiereacties kan een watermolecuul vrijkomen. Bij de hydrolysereacties wordt het watermolecuul in het molecuul opgenomen.
