Ključna razlika između hidratacije i hidrogenacije je u tome što se hidratacija odnosi na dodavanje molekula vode organskom spoju, dok se hidrogenacija odnosi na dodavanje molekule vodika organskom spoju.
Hidracija i hidrogenacija važni su u reakcijama kemijske sinteze. Obje ove reakcije uključuju otvaranje dvostruke veze u organskom spoju dodavanjem supstituenta ugljikovim atomima u dvostrukoj vezi. Supstituenti koji se dodaju u ovim procesima razlikuju se jedni od drugih.
Što je hidratacija?
Hidracija je dodavanje molekule vode organskom spoju. Organski spoj je obično alken, koji ima dvostruku vezu između dva ugljikova atoma. Molekula vode dodaje se ovoj dvostrukoj vezi u obliku hidroksilne skupine (OH–) i protona (H+). Dakle, molekula vode disocira na svoje ione prije ovog dodavanja. Hidroksilna skupina vezana je za jedan ugljikov atom dvostruke veze dok je proton vezan za drugi ugljikov atom.
Slika 01: Jednostavna reakcija hidratacije
Budući da uključuje kidanje i stvaranje veze, reakcija je vrlo egzotermna. To znaci; reakcija oslobađa energiju u obliku topline. To je postupna reakcija; u prvom koraku, alken djeluje kao nukleofil i napada proton molekule vode i veže se s njim preko manje supstituiranog atoma ugljika. Ovdje reakcija slijedi Markonikovo pravilo.
Drugi korak uključuje vezanje atoma kisika molekule vode na drugi atom ugljika (visoko supstituirani atom ugljika) dvostruke veze. U ovom trenutku atom kisika u molekuli vode nosi pozitivan naboj jer nosi tri jednostruke veze. Zatim dolazi druga molekula vode koja preuzima dodatni proton spojene molekule vode, ostavljajući hidroksilnu skupinu na manje supstituiranom ugljikovom atomu. Dakle, ova reakcija dovodi do stvaranja alkohola. Međutim, alkini (trostruka veza koja sadrži ugljikovodike) također mogu biti podvrgnuti reakciji hidratacije.
Što je hidrogenacija?
Hidrogenacija je proces dodavanja molekule vodika organskom spoju. Nadalje, ova reakcija uključuje obradu organskog spoja plinovitim vodikom. Obično se reakcija odvija u prisutnosti katalizatora poput nikla, paladija ili platine. Nekatalitičke hidrogenacije moguće su samo pri vrlo visokim temperaturama. Također, ovaj proces je važan u redukciji nezasićenih organskih spojeva. To znaci; hidrogenacija može otvoriti dvostruke ili trostruke veze u organskim spojevima i pretvoriti ih u spojeve koji sadrže jednostruke veze.
Proces hidrogenacije ima tri komponente: nezasićeni supstrat, izvor vodika i katalizator. Uvjeti reakcije kao što su temperatura i tlak variraju ovisno o vrsti nezasićenog spoja i katalizatora. Supstrat može biti ili alken ili alkin. Hidrogenacija se može odvijati na dva načina: homogena kataliza i heterogena kataliza.
U homogenoj katalizi, metalni katalizator veže se i s alkenom i s vodikom dajući intermedijarni produkt (alken-katalizator-vodikov intermedijarni kompleks). Tada dolazi do prijenosa jednog atoma vodika s metala na ugljik u dvostrukoj (ili trostrukoj) vezi. Ono što se zatim događa je prijenos drugog atoma vodika iz izvora vodika na alkilnu skupinu uz istovremenu disocijaciju alkana.
Slika 02: Tri koraka hidrogenacije
U heterogenoj katalizi, nezasićena veza veže se s katalizatorom dok se izvor vodika disocijaciji na dva atoma vodika. Tada dolazi do reverzibilnog koraka gdje se jedan atom vodika veže na nezasićenu vezu. Konačno, dolazi do nepovratne reakcije gdje se drugi atom vodika veže za alkilnu skupinu.
Koja je razlika između hidratacije i hidrogenacije?
Hidracija i hidrogenacija važni su procesi u kemijskoj sintezi. Ključna razlika između hidratacije i hidrogenacije je u tome što se hidratacija odnosi na dodavanje molekula vode organskom spoju, dok se hidrogenacija odnosi na dodavanje molekule vodika organskom spoju.
U nastavku infografika sažima razliku između hidratacije i hidrogenacije.
Sažetak – Hidratacija naspram hidrogenacije
Hidracija i hidrogenacija važni su procesi u kemijskoj sintezi. Ključna razlika između hidratacije i hidrogenacije je u tome što se hidratacija odnosi na dodavanje molekula vode organskom spoju, dok se hidrogenacija odnosi na dodavanje molekule vodika organskom spoju.
