水解反应

定义

无机盐类水解反应

定义：在溶液中盐电离出的离子与水电离出的H+和OH-结合生成弱电解质的反应。

无机物在水中分解通常是复分解过程，水分子也被分解，和被水解的物质残片结合形成新物质。

碳酸钠水解会产生碳酸氢钠和氢氧化钠（水解后呈碱性）

第一步：CO32-+H2O HCO3-+OH-

第二步：HCO3-+H2O H2CO3+OH-

氯化铵水解会产生盐酸和氨水（水解后呈酸性）：NH4Cl+H2O=NH3·H2O+HCl1

水解反应是水与另一化合物反应，该化合物分解为两部分，水中氢原子加到其中的一部分，而羟基加到另一部分，因而得到两种或两种以上新的化合物的反应过程。这个水解反应的概念适用于有机化学中卤代烃、酯的水解反应，也适用于共价型卤化物如SiCl4、TiCl4的水解反应。但在无机化学中，水解反应的概念常表达为：在溶液中，盐电离出来的离子跟水所电离出来的H+或OH-离子结合生成弱电解质的反应或盐解离产生的离子与水作用，使水的解离平衡发生移动，从而影响溶液的酸碱性的作用(反应)。实际上，上述两种表达都不够全面，因为一些共价型卤化物、卤素互化物不能称为盐，但它们都能发生强烈的水解反应。因此可以将水解反应表达为：在水溶液中，当离子型化合物的阳离子(阴离子)或共价型化合物中的正电性(负电性)的原子具有足够强的极化能力，以至在与水分子发生作用时使水分子中的O―H键断裂，阳离子(阴离子)或共价型化合物的正电性(负电性)的原子结合OH-基团(H+离子)、生成难溶物质或弱电解质(配离子，弱酸、弱碱等)，放出H+(放出OH-基团)的过程。由此可知，极化能力很弱的阳离子如第一主族的金属离子Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+和第二主族的金属离子Ca2+、Sr2+、Ba2+不能使水分子的O―H键断裂，因此通常说这些离子不发生水解反应，而只以水合离子的形式存在于水溶液中。强酸的阴离子如Cl-、Br-、NO3-、ClO4-等离子也不能使水分子的O―H键断裂，因此通常认为这些阴离子也不发生水解反应。从酸碱质子理论的角度看，发生水解的(水合)阳离子或阴离子是弱的质子酸或弱的质子碱，因此，在酸碱质子理论中，水解反应实质上是两性的水分子与质子酸、质子碱之间进行的质子传递反应。而在酸碱电子理论中，水解反应实质上是在路易斯酸和路易斯碱之间进行的酸碱反应。3

有机水解反应

有机物的分子一般都比较大，水解时需要酸或碱作为催化剂，有时也用生物活性酶作为催化剂。

①在酸性水溶液中，脂肪会水解成甘油和脂肪酸；淀粉会水解成麦芽糖、葡萄糖等；蛋白质会水解成氨基酸等分子量比较小的物质。

②在碱性水溶液中，脂肪会分解成甘油和固体脂肪酸盐，即肥皂，因此这种水解也叫作皂化反应。

工业上应用较多的是有机物的水解，主要生产醇和酚。水解反应是中和或酯化反应的逆反应。大多数有机化合物的水解，仅用水是很难顺利进行的。根据被水解物的性质水解剂可以用氢氧化钠水溶液、稀酸或浓酸，有时还可用氢氧化钾、氢氧化钙、亚硫酸氢钠等的水溶液。这就是所谓的加碱水解和加酸水解。水解可以采用间歇或连续式操作，前者常在釜式反应器中进行，后者则多用塔式反应器。2

有机水解反应

卤化物的水解

通常用氢氧化钠水溶液作水解剂，反应通式如下：

R-X+H2O→R-OH+HX

Ar-X+2H2O→Ar-OH+HX+H2O式中R、Ar、X分别表示烷基、芳基、卤素。脂链上的卤素一般比较活泼，可在较温和的条件下水解，如从氯化苄制苯甲醇；芳环上的卤素被邻位或对位硝基活化时，水解较易进行，如从对硝基氯苯制对硝基酚钠。2

酯的水解

油脂在酸或碱催化条件下可以水解.

① 酸性条件下的水解

② 碱性条件下的水解

两种水解都会产生甘油。

油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应。

工业上就是利用油脂的皂化反应制取肥皂.

低碳烯烃与浓硫酸作用所得烷基硫酸酯，经加酸水解可得低碳醇。2

淀粉水解

(C6H10O5)n(淀粉/纤维素)+nH2O→nC6H12O6(葡萄糖)

蔗糖水解

C12H22O11(蔗糖)+H2O→C6H12O6(果糖)+C6H12O6(葡萄糖)

麦芽糖水解

C12H22O11(麦芽糖)+H2O→2C6H12O6(葡萄糖)

芳磺酸盐的水解

通常不易进行，须先经碱熔，即以熔融的氢氧化钠在高温下与芳磺酸钠作用生成酚钠，后者可通过加酸水解生成酚。如2-萘磺酸钠在300～340℃常压碱熔后水解而得2-萘酚。某些芳磺酸盐还需用氢氧化钠和氢氧化钾的混合碱作为碱熔的反应剂。芳磺酸盐较活泼时可用氢氧化钠水溶液在较低温度下进行碱熔。2

胺的水解

脂胺和芳胺一般不易水解。芳伯胺通常要先在稀硫酸中重氮化生成重氮盐，再加热使重氮盐水解。如从邻氨基苯甲醚制愈创木酚。2