Η υδρογόνωση απαιτεί έναν καταλύτη ώστε η αντίδραση να φτάσει σε λογικό ρυθμό.
Η αντίδραση θα πάει χωρίς καταλύτη, αλλά χρειάζεται εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες.
Εξετάστε την αντίδραση: CH2 = CH2 + H-H CH3-CH3.
Πρέπει να σπάσουμε τον δεσμό π και τον δεσμό H-H σ για να σχηματίσουμε τους δύο νέους δεσμούς C-H.
Ο δεσμός π είναι σχετικά ασθενής, αλλά ο δεσμός Η-Η είναι αρκετά ισχυρός.
Ένας μεταλλικός καταλύτης παρέχει μια εναλλακτική πορεία με χαμηλότερη ενέργεια ενεργοποίησης. Αυτό επιτρέπει την αντίδραση να λάβει χώρα σε χαμηλότερες θερμοκρασίες.
Δεν γνωρίζουμε τις λεπτομέρειες της καταλυτικής υδρογόνωσης με Ni (ή Pt ή Pd).
Πιστεύουμε ότι όταν το υδρογόνο και το αλκένιο απορροφούνται στον καταλύτη, δεσμεύονται στην επιφάνεια του κρυσταλλικού πλέγματος.
Ο δεσμός Η-Η μπορεί να σπάσει και να σχηματίσει δεσμούς Ni-H. Το αλκένιο μπορεί επίσης να σπάσει το δεσμό του π και να σχηματίσει δεσμούς Ni-C.
Στη συνέχεια, ένα άτομο Η προστίθεται στο ένα άκρο του αλκενίου. Κατόπιν το άλλο άκρο του αλκενίου συνδέεται με ένα δεύτερο άτομο Η.
Το αλκάνιο έχει μόνο μικρή έλξη στο νικέλιο, επομένως απορροφάται από την επιφάνεια.
Αυτό δημιουργεί έναν κενό χώρο για την προσρόφηση νέων μορίων αλκενίου και υδρογόνου και η διαδικασία συνεχίζεται.
Τι είναι η υδρογόνωση αλκενίων;
Η υδρογόνωση ενός αλκενίου είναι η προσθήκη Η2 στον διπλό δεσμό C = C του αλκενίου. Το διπλό C = C αποτελείται από ένα σ δεσμό και ένα δεσμό π. Ο δεσμός π είναι σχετικά αδύνατος, οπότε μπορεί εύκολα να σπάσει. Ωστόσο, η προσθήκη Η2 έχει υψηλή ενεργότητα ενεργοποίησης. Η αντίδραση δεν θα προχωρήσει χωρίς μεταλλικό καταλύτη, όπως Νί, Ρί, ή Pd. Τα δύο άτομα Η προσθέτουν στην ίδια όψη του διπλού δεσμού, έτσι η προσθήκη είναι syn. Το προϊόν είναι ένα αλκάνιο. Η υδρογόνωση χρησιμοποιείται στη βιομηχανία τροφίμων για να μετατρέψει τα υγρά έλαια σε κορεσμένα λίπη. Αυτή η διαδικασία αποδίδει ημι-στερεά προϊόντα όπως το λίπος και τη
Μια συνταγή ψωμιού απαιτεί 2 1/3 φλιτζάνια αλεύρι. Μια άλλη συνταγή ψωμιού απαιτεί 2 1/2 φλιτζάνια αλεύρι. Ο Tim έχει 5 φλιτζάνια αλεύρι. Εάν κάνει και τις δύο συνταγές, πόσο αλεύρι θα έχει αφήσει;
Βλέπε μια διαδικασία λύσης παρακάτω: Πρώτον, πρέπει να μάθουμε πόσο αλεύρι οι δύο συνταγές συνδυάζουν την πρόσκληση προσθέτοντας την ποσότητα αλευριού που απαιτείται και για τις δύο συνταγές: 2 1/3 + 2 1/2 => 2 + 1/3 + 2 + 1/2 => 2 + 2 + 1/3 + 1/2 => 4 + (2/2 xx 1/3) + (3/3 xx 1/2) => 4 + 2/6 + 3 / 6 => 4 + (2 + 3) / 6 => 4 + 5 // 6 4 5 // 6 Ο Tim θα χρησιμοποιήσει 4 5/6 φλιτζάνια αλεύρι για τις δύο συνταγές. Δύο μάθετε πόσο Tim θα είχε αφήσει πάνω σας θα αφαιρέσει αυτό από τα 5 φλιτζάνια Tim ξεκίνησε με: 5 - 4 5/6 => 5 - (4 + 5/6) => 5 - 4 - 5/6 => (5 - 4) - 5/6 => 1 - 5/6 => (6/6 xx 1) -
Ποιος είναι ο συνηθέστερος μεταλλικός καταλύτης στην υδρογόνωση;
Ο πιο συνηθισμένος καταλύτης για την πραγματοποίηση της υδρογόνωσης είναι το νικέλιο Raney το οποίο σχηματίζεται από την αντίδραση μεταξύ καυστικής σόδας και κράματος Ni-Al. Εκτός αυτού, χρησιμοποιούνται επίσης Pt και Pd σε κατάλληλη θερμοκρασία και πίεση.