Atšķirība starp hidrāciju un hidrogenēšanu

galvenā atšķirība starp hidratāciju un hidrogenēšanu ir tā hidratācija attiecas uz ūdens molekulu pievienošanu organiskam savienojumam, turpretī hidrogenēšana attiecas uz ūdeņraža molekulas pievienošanu organiskam savienojumam.

Hidratācija un hidrogenēšana ir svarīga ķīmiskās sintēzes reakcijās. Abas šīs reakcijas ietver divkāršās saites atvēršanu organiskā savienojumā, pievienojot aizvietotāju divkāršās saites oglekļa atomiem. Šajos procesos pievienotie aizvietotāji atšķiras viens no otra.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir hidratācija
3. Kas ir hidrogenēšana
4. Salīdzinājums blakus - hidrēšana vs hidrogenēšana tabulas formā
5. Kopsavilkums

Kas ir hidratācija?

Hidratācija ir ūdens molekulas pievienošana organiskajam savienojumam. Organiskais savienojums parasti ir alkens, kam ir divkārša saite starp diviem oglekļa atomiem. Šai divkāršajai saitei pievieno ūdens molekulu hidroksilgrupas (OH^-) un protonu (H⁺). Tāpēc ūdens molekula pirms šī pievienošanas disociējas savos jonos. Hidroksilgrupa ir piestiprināta pie divkāršās saites oglekļa atoma, bet protons ir piestiprināts pie otra oglekļa atoma.

01. attēls. Vienkārša hidratācijas reakcija

Tā kā tas saistīts ar saišu pārrāvumu un saišu veidošanos, reakcija ir ļoti eksotermiska. Tas nozīmē; reakcija atbrīvo enerģiju siltuma veidā. Tā ir pakāpeniska reakcija; pirmajā posmā alkens darbojas kā nukleofils un uzbrūk ūdens molekulas protonam un saistās ar to caur mazāk aizvietoto oglekļa atomu. Šeit reakcija notiek pēc Markonikova noteikuma.

Otrais solis ietver ūdens molekulas skābekļa atoma piestiprināšanu ar otru divkāršās saites oglekļa atomu (augsti aizstātu oglekļa atomu). Šajā brīdī ūdens molekulas skābekļa atoms nes pozitīvu lādiņu, jo tam ir trīs atsevišķas saites. Pēc tam nāk vēl viena ūdens molekula, kas uzņem pievienotās ūdens molekulas papildu protonu, atstājot hidroksilgrupu mazāk aizvietotā oglekļa atomā. Tādējādi šī reakcija noved pie spirta veidošanās. Tomēr alkīniem (trīskāršajai saitei, kas satur ogļūdeņražus) var notikt arī hidratācijas reakcija.

Kas ir hidrogenēšana?

Hidrogenēšana ir ūdeņraža molekulas pievienošanas process organiskam savienojumam. Turklāt šī reakcija ietver organiska savienojuma apstrādi ar gāzūdeņu. Parasti reakcija notiek katalizatora, piemēram, niķeļa, pallādija vai platīna, klātbūtnē. Nekatalītiska hidrogenēšana ir iespējama tikai ļoti augstā temperatūrā. Šis process ir svarīgs arī nepiesātināto organisko savienojumu reducēšanā. Tas nozīmē; hidrogenēšana var atvērt divkāršās saites vai trīskāršās saites organiskajos savienojumos un pārvērst tos savienojumos, kas satur vienas saites.

Hidrogenēšanas procesā ir trīs komponenti: nepiesātināts substrāts, ūdeņraža avots un katalizators. Reakcijas apstākļi, piemēram, temperatūra un spiediens, mainās atkarībā no nepiesātinātā savienojuma veida un katalizatora. Substrāts var būt vai nu alkens, vai alkīns. Hidrogenēšanu var veikt divējādi: viendabīgā katalīzē un neviendabīgā katalīzē.

Homogēnā katalīzē metāliskais katalizators saistās gan ar alkenu, gan ar ūdeņradi, iegūstot starpproduktu (alkena-katalizatora-ūdeņraža starpposma kompleksu). Tad notiek viena ūdeņraža atoma pārnešana no metāla uz oglekli divkāršajā saitē (vai trīskāršā saitē). Nākamais notikums ir otra ūdeņraža atoma pārnešana no ūdeņraža avota uz alkilgrupu ar vienlaicīgu alkāna disociāciju.

02. Attēls. Trīs hidrogenēšanas soļi

Neviendabīgā katalīzē nepiesātinātā saite saistās ar katalizatoru, bet ūdeņraža avots disociējas divos ūdeņraža atomos. Tad notiek atgriezenisks solis, kurā viens ūdeņraža atoms saistās ar nepiesātināto saiti. Visbeidzot notiek neatgriezeniska reakcija, kur otrs ūdeņraža atoms pievienojas alkilgrupai.

Kāda ir atšķirība starp mitrināšanu un hidrogenēšanu?

Hidratācija un hidrogenēšana ir svarīgi ķīmiskās sintēzes procesi. Galvenā atšķirība starp hidratāciju un hidrogenēšanu ir tā, ka hidratācija attiecas uz ūdens molekulu pievienošanu organiskajam savienojumam, turpretī hidrogenēšana attiecas uz ūdeņraža molekulas pievienošanu organiskajam savienojumam..

Zemāk infografikā ir apkopota atšķirība starp hidratāciju un hidrogenēšanu.

Kopsavilkums - hidratācija vs hidrogenēšana

Atsauce:

1. “jonu selektīvo elektrodu, standartelektrodu, kombinēto elektrodu un jonu selektīvo elektrodu skaitītāju specifikācija jonu noteikšanai šķīdumā.” doi: 10.3403 / 00222406u.

Attēla pieklājība:

1. Krobeberta “hidroreakcija” - pašu darbs (publiskais īpašums), izmantojot Commons Wikimedia
2. Maikla Šmita - “Hidrogenēšana uz katalizatora” - zīmējums pats tika izveidots (CC BY-SA 4.0), izmantojot Commons Wikimedia

Zinātne un daba