Hidrolisis

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Loncat ke navigasi Loncat ke pencarian

Hidrolisis adalah reaksi kimia yang memecah molekul air (H2O) menjadi kation hidrogen (H+) dan anion hidroksida (OH). Kata "hidrolisis" berasal dari bahasa Yunani hydro "air" + lysis "pemisahan".[1][2] Hidrolisis bergantung pada kimiawi, kelarutan, pH dan oksidasi-reduksi dari setiap senyawa.[3] Ketika dalam larutan air terurai menjadi kation hidrogen (H+) dan anion hidroksida (OH) yang selanjutnya akan bereaksi dengan ion senyawa lain yang menyebabkan tertinggal atau berlebihnya kation hidrogen (H+) dan anion hidroksida (OH) sehingga larutan bersifat asam atau basa. Jika ion-ion air tidak bereaksi dengan senyawa pada larutan tertentu, larutan tersebut tetap bersifat netral (masih merupakan pH air). Proses ini biasanya digunakan untuk memecah polimer tertentu, terutama yang dibuat melalui polimerisasi tumbuh bertahap (step-growth polimerization). Sederhananya, hidrolisis merupakan pembongkaran ikatan kimia dengan bantuan air, contohnya sakarifikasi sukrosa. Sakarifikasi yakni karbohidrat yang dipecah menjadi gula yang lebih sederhana dengan hidrolisis.[1] Hidrolisis berbeda dengan hidrasi. Pada hidrasi, molekul tidak terpecah menjadi dua senyawa baru. Biasanya hidrolisis terjadi saat proses pencernaan karbohidrat. Dapat dikatakan bahwa hidrasi terjadi molekul air mengelilingi ion dalam keadaan tertentu.[4] Secara kimia dan fisiologi, hidrolisis merupakan reaksi dekomposisi ganda dengan air sebagai reaktannya, jadi ketika suatu senyawa diwakili oleh AB (misalnya) dimana A dan B merupakan gugus dan HOH adalah air, secara reversibel reaksinya sebagai berikut . Selain air sebagai rekatan dan produk hidrolisis, bisa jadi molekul netral melibatkan senyawa organik atau molekul ionik seperti hidrolisis garam, asam dan basa.[5]

Jenis[sunting | sunting sumber]

Biasanya hidrolisis merupakan proses kimia yaitu penambahan satu molekul air ke zat kimia. Kadang-kadang penambahan ini menyebabkan zat kimia dan molekul air berpisah menjadi dua bagian. Pada reaksi semacam ini, satu pecahan dari molekul target (atau molekul induk) mendapat sebuah ion hidrogen. Secara umum, terdapat 3 tipe hidrolisis yaitu hidrolisis asam, hirolisis garam dan hidrolisis basa.[6]

Hidrolisis Asam dan Basa[sunting | sunting sumber]

Air dapat berperan menjadi asam atau basa, berdasarkan teori asam Bronstted-Lowry. Dalam hal ini, molekul air akan melepaskan proton.[6] Hidrolisis asam dalam ilmu kimia, diartikan sebagai proses dimana asam protat digunakan untuk mengkatalis ikatan kimia melalui reaksi subtitusi nukleofil, dengan penambahan unsur air. Hidrolisis yang biasa terjadi yaitu ketika garam dari asam lemah atau asam lemah (atau keduanya) terlarut dalam air. Secara spontan air akan terionisasi menjadi kation hidroium (H3O+ atau biasa dikenal sebagai H+) dan anion hidroksida (ikatan tunggal OH-). Misalnya garam menggunakan natrium asetat kemudian terdisosiasi menjadi kation penyusun (Na+) dan anion (CH3COO-). Ion natirum cenderung tetap dalam membentuk ionik (Na+) dan sedikit reaksinya dengan ion hidroksida (OH-) sedang ion asetat bergabung dengan ion hidronium menghasilkan asam asetat (CH3COOH). Hasil akhirnya adalah kelebihan relatif ion hidroksida dan sifat larutan menjadi basa. Selain itu, diketahui bahwa asam kuat juga dapat mengalami hidrolisis, ketika asam sulfat dilarutkan dengan air, dan pelarutnya disertai hidrolisis untuk menghasilkan ion hidronium dan ion bisulfat.[7] Sebagian besar hidrolisis asam dilakukan dengan menggunakan asam sulfat pekat, adapun asam mineral laiinya seperti asam fosfat atau nitrat.[8]

Hidrolisis Garam[sunting | sunting sumber]

Pada dasarnya air murni memiliki elektrolit yang lemah, lemah karena kurangnya diasosiasi hidrogen dan hidroksinda namun terdapat keseimbangan dengan dua ion tersebut.[9] Ketika kondisi lingkungan mengganggu karena konsentrasi menurun antara kedua ion, sifat netral berubah menjadi asam atau basa. Ketika H+ > OH maka air menjadi asam dan ketika H+ < OH, air memperoleh sifat asam.[10][11] Garam adalah senyawa ionik yang terbentuk akibat asam dan basa saling menetralkan, walaupun garam tampak netral seringkali dapat menjadi asam atau basa.[12] Terdapat 4 tipe garam diantaranya: 1) garam dengan asam kuat dan basa kuat, misalnya NaCl (asam kuat: HCl, basa kuat: NaOH), K3SO4, NaNO3, NaBr dan sebagainya. 2) garam dengan asam kuat dan basa lemah, misalnya FeCl3 (asam kuat: HCl, basa lemah: Fe(OH)3, FeCl3, CuCl2, AlCl3 dan sebagainya. 3) garam dengan asam lemah dan basa kuat, misalnya HCOOK (asam lemah: HCOOH, basa kuat: KOH). 4) asam lemah dan basa lemah, misalnya HCOONH4 (asam lemah: HCOOH, basa lemah: NH4OH).[13] Proses dimana kation atau anion atau keduanya, ion garam bereaksi dengan air untuk memproduksi keasaman atau kebasaan pada larutan yang disebut dengan hidrolisis.[14]

ATP[sunting | sunting sumber]

ATP (Adenosine Triphosphate) dianggap sebagai unit molekul energi intraseluer saat ini, ATP berperan sebagai kofaktor untuk reaksi transduksi sinyal, kisaran konsentrasi ATP berkisar 1 sampai 10 mmol/L, dengan rasio normal ATP/ADP sekitar 1000, Pada orang dewasa total ATP sekitar 0.10 mol/L.[15] ATP sebagai energy currency sel yang digunakan ketika tubuh melakukan aktivitas. energi dilepaskan dari proses hidrolisis.[16] Diproduksi melalui proses glikolisis dan silkus asam trikarboksilat. Pada tubuh manusia, energi yang tersedia berupa ATP, pada setiap kegiatan tubuh membutuhkan ATP. Hidrolisis dibutuhkan untuk memisahkan satu gugus fosfat yang membentuk ATP menjadi ADP. Hidrolisis merupakan proses dimana air digunakan untuk memutuskan ikatan pada suatu molekul.[17] Reaksi hidrolisis ATP sebagai berikut: ATP + H2O <-------> ADP + Pi + Energi. Seperti reaksi kimia pada umumnya, hidrolisis ATP menjadi ADP bersifat reversible. Regenerasi ATP penting karena sel cenderung digunakan dengan cepat.[16]

Hidrolisis Ester[sunting | sunting sumber]

Ester merupakan senyawa netral, berbeda dengan asam. Tipe reaksinya berupa golongan alkoksi (OR'), golongan ester menggantikan golongan lain. Reaksi hidrolisis ester merupakan katalis antara asam dan ester. Seperti esterfikasi, reaksi ini bersifat reversible dan tidak dapat selesai.[18] Reaksi dengan air murni sangat lambat sehingga tidak dilakukan. Reaksinya dikatalis oleh asam encer dan ester dipanaskan dibawah refluks dengan asam encer seperti asam hidroklorik atau asam sulfur. Reaksi hidrolisis secara sederhana dapat dituliskan: CH3COOCH2CH3 + H20 <------> CH3COOH + CH3CH2OH. Sebagai contoh lain, hidrolisis etil benzoat yang menghasilkan sodium benzoat dan etil alkohol.[19][20][21] Beberapa tahap mekanisme dasar hidrolisis sebagai berikut:

Pertama, hidroksida nukleofil memutuskan elektrofilik C pada ester C=O, pemutusan ikatan membentuk treahedral intermediet. Kedua, intermediet mengalami perombakan dan memperbarui C=O, dan hasilnya kelompok alkoksida terbongkar dan RO- membentuk asam karboksilat. Ketiga, pada reaksi asam atau basa. Keseimbangan terjadi dengan cepat, RO- berfungsi sebagai dasar deprotonasi asam karboksilik.[22][23]

Polisakarida[sunting | sunting sumber]

Polisakarida merupakan karbohidrat yang tidak manis, dan tidak mutarotasi. Polisakarida adalah karbohidrat yang paling melimpah di alam, dan memiliki fungsi yang bervariasi seperti penyimpanan energi atau sebagai komponen dinding sel tumbuhan. Polisakarida adalah polimer yang besar terdiri atas puluhan hingga ribuan monosakarida yang disatukan oleh ikatan glikosidik. Tiga jenis polisakarida yang paling melimpah diantaranya pati, glikogen, dan selulosa yang disebut dengan homopolimer artinya hanya menghasilkan satu jenis glukosa (monosakarida), adapun heteropolimer yang umum di alam mengandung asam gula, gula amino dan zat non karbohidrat. Hasil hidrolisis pati secara lengkap sebagai berikut: Pati --> Dextrins --> Maltosa --> Glukosa.[24] Trifluoroacetic (TFA) penting dan menguntungkan asam sulfur untuk menotalkan hidrolisis polisakarda. Waktu reaksi tidak panjang dan tidak membutuhkan netralisas, TFA mudah menguap dan dapat mengurangi evaporassi. Beberapa metode telah dikembangkan tergantung substansi yang dihidrolisis. Contohnya larutan sakarida dapat dihidrolisis dengan larutan TFA.[25] Polisakarida seperti agar, pati, dan xylan akan terhidrolisis dan membentuk mono- dan oligosakarida dibawah kondisi suhu termal air dan tanpa karbondioksida.[26]

Ion logam[sunting | sunting sumber]

Ion logam dalam larutan air seperti asam Lewis, muatan positif yang terdapat pada ion logam mampu menarik kerapatan elektron dari ikatan O-H dalam air. Hal ini dapat meningkatkan polaritas ikatan sehingga akan lebih mudah putus. Ketika ikatan O-H putus, proton yang dilepaskan akan menghasilkan larutan asam. Keseimbangan konstan untuk reaksi secara sederhana yaitu HA + H2O <-------> A- + H3O+.[27][28]

Lihat pula[sunting | sunting sumber]

Referensi[sunting | sunting sumber]

  1. ^ a b bitar (2020-09-15). "Hidrolisis : Pengertian, Manfaat, Dan Macam-Macam Beserta Contohnya Lengkap". GuruPendidikan.Com. Diakses tanggal 2020-09-19. 
  2. ^ "Hidrolisis - Kimia Kelas 11 - Teori, Jenis Reaksi, dan Contoh Soal". Quipper Blog (dalam bahasa Inggris). 2019-08-28. Diakses tanggal 2020-09-19. 
  3. ^ "Hydrolysis - an overview | ScienceDirect Topics". www.sciencedirect.com. Diakses tanggal 2020-09-19. 
  4. ^ journal.sociolla.com https://journal.sociolla.com/bjglossary/hidrasi/. Diakses tanggal 2020-09-19.  Tidak memiliki atau tanpa |title= (bantuan)
  5. ^ "Hydrolysis | chemical reaction". Encyclopedia Britannica (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2020-09-19. 
  6. ^ a b Guelph, University of; Waterloo, University of; Twitter, Twitter; LinkedIn, LinkedIn. "What You Need to Know About Hydrolysis". ThoughtCo (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2020-09-19. 
  7. ^ Speight, J.G. (2018). Reaction Mechanisms in Environmental Engineering. Laramie, Wyoming, United States: CD & W Inc. hlm. 203–229. 
  8. ^ Langer, Ewa; Bortel, Krzysztof; Waskiewicz, Sylwia; Lenartowicz-Klik, Marta (2020-01-01). Langer, Ewa; Bortel, Krzysztof; Waskiewicz, Sylwia; Lenartowicz-Klik, Marta, ed. Plasticizers Derived from Post-Consumer PET. Plastics Design Library (dalam bahasa Inggris). William Andrew Publishing. hlm. 127–171. doi:10.1016/b978-0-323-46200-6.00005-2. ISBN 978-0-323-46200-6. 
  9. ^ "Hydrolysis". Chemistry LibreTexts (dalam bahasa Inggris). 2015-08-21. Diakses tanggal 2020-09-20. 
  10. ^ "Salt Hydrolysis - Study Material for IIT-JEE | askIITians". www.askiitians.com. Diakses tanggal 2020-09-20. 
  11. ^ "14.4 Hydrolysis of Salts - Chemistry 2e | OpenStax". openstax.org (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2020-09-20. 
  12. ^ "21.21: Hydrolysis of Salts- Equations". Chemistry LibreTexts (dalam bahasa Inggris). 2016-06-27. Diakses tanggal 2020-09-19. 
  13. ^ "Hydrolysis Reactions". core.ecu.edu. Diakses tanggal 2020-09-20. 
  14. ^ February 27, Sheetal; Reply, 2019 at 9:05 am · (2018-04-12). "Hydrolysis of salt: Concept, types of salt and difference with neutralization". Redefining Knowledge (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2020-09-19. 
  15. ^ Zimmerman, Jerry J.; von Saint André-von Arnim, Amélie; McLaughlin, Jerry (2011-01-01). Fuhrman, Bradley P.; Zimmerman, Jerry J., ed. Pediatric Critical Care (Fourth Edition) (dalam bahasa Inggris). Saint Louis: Mosby. hlm. 1058–1072. doi:10.1016/b978-0-323-07307-3.10074-6. ISBN 978-0-323-07307-3. 
  16. ^ a b "ATP cycle and reaction coupling | Energy (article)". Khan Academy (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2020-09-21. 
  17. ^ Chang, K. -P. (2014-01-01). Reference Module in Biomedical Sciences (dalam bahasa Inggris). Elsevier. doi:10.1016/b978-0-12-801238-3.00254-3. ISBN 978-0-12-801238-3. 
  18. ^ "15.9: Hydrolysis of Esters". Chemistry LibreTexts (dalam bahasa Inggris). 2016-12-09. Diakses tanggal 2020-09-20. 
  19. ^ "hydrolysis of esters". www.chemguide.co.uk. Diakses tanggal 2020-09-20. 
  20. ^ "Ester Hydrolysis Introduction". www.chem.uiuc.edu. Diakses tanggal 2020-09-20. 
  21. ^ "Hydrolysis of esters - Esters, fats and oils - Higher Chemistry Revision". BBC Bitesize (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2020-09-20. 
  22. ^ "Ch20: Hydrolysis of Esters". www.chem.ucalgary.ca. Diakses tanggal 2020-09-20. 
  23. ^ "Ester Hydrolysis - Mechanism and Applications of Ester Hydrolysis". BYJUS (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2020-09-20. 
  24. ^ "16.7: Polysaccharides". Chemistry LibreTexts (dalam bahasa Inggris). 2014-07-18. Diakses tanggal 2020-09-21. 
  25. ^ FENGEL, DIETRICH; WEGENER, GERD (1979-06-01). Hydrolysis of Cellulose: Mechanisms of Enzymatic and Acid Catalysis. Advances in Chemistry. 181. AMERICAN CHEMICAL SOCIETY. hlm. 145–158. doi:10.1021/ba-1979-0181.ch007. ISBN 978-0-8412-0460-7. 
  26. ^ Miyazawa, Tetsuya; Funazukuri, Toshitaka (2005-11). "Polysaccharide hydrolysis accelerated by adding carbon dioxide under hydrothermal conditions". Biotechnology Progress. 21 (6): 1782–1785. doi:10.1021/bp050214q. ISSN 8756-7938. PMID 16321067. 
  27. ^ "Hydrolysis". people.wou.edu. Diakses tanggal 2020-09-22. 
  28. ^ Ekberg, C.; Brown, P.; Comarmond, J.; Albinsson, Y. (2000/ed). "On the Hydrolysis of Tetravalent Metal Ions". MRS Online Proceedings Library Archive (dalam bahasa Inggris). 663. doi:10.1557/PROC-663-1091. ISSN 0272-9172.