Por que a hidrogenação requer um catalisador?

Por que a hidrogenação requer um catalisador?
Anonim

A hidrogenação requer um catalisador para fazer a reação a uma taxa razoável.

A reação irá sem catalisador, mas precisa de temperaturas extremamente altas.

Considere a reacção: CH2 = CH2 + H-H - CH2-CH2.

Devemos quebrar a ligação π e a ligação H-H σ para formar as duas novas ligações C-H.

A ligação π é relativamente fraca, mas a ligação H-H é bastante forte.

Um catalisador de metal fornece um caminho alternativo com uma menor energia de ativação. Isso permite que a reação ocorra em temperaturas mais baixas.

Não conhecemos os detalhes da hidrogenação catalítica com Ni (ou Pt ou Pd).

Acreditamos que quando o hidrogênio e o alceno são adsorvidos no catalisador, eles se ligam à superfície de sua rede cristalina.

A ligação H-H pode quebrar e formar ligações Ni-H. O alceno também pode quebrar sua ligação π e formar ligações Ni-C.

Um átomo de H, em seguida, adiciona a uma extremidade do alceno. Então a outra extremidade do alceno liga-se a um segundo átomo de hidrogênio.

O alcano tem apenas uma pequena atração pelo níquel e, portanto, é dessorvido da superfície.

Isso cria um espaço vago para a adsorção de novas moléculas de alceno e hidrogênio, e o processo continua.