Diferența cheie dintre hidratare și hidrogenare este că hidratarea se referă la adăugarea de molecule de apă la un compus organic, în timp ce hidrogenarea se referă la adăugarea unei molecule de hidrogen la un compus organic.
Hidratarea și hidrogenarea sunt importante în reacțiile de sinteză chimică. Ambele reacții implică deschiderea unei duble legături într-un compus organic prin adăugarea unui substituent la atomii de carbon din dubla legătură. Substituenții care sunt adăugați în aceste procese sunt diferiți unul de celăl alt.
Ce este hidratarea?
Hidratarea este adăugarea unei molecule de apă la un compus organic. Compusul organic este de obicei o alchenă, care are o legătură dublă între doi atomi de carbon. La această dublă legătură se adaugă molecula de apă sub forma unei grupări hidroxil (OH–) și a unui proton (H+). Prin urmare, molecula de apă se disociază în ionii săi înainte de această adăugare. Gruparea hidroxil este atașată la un atom de carbon al legăturii duble, în timp ce protonul este atașat la celăl alt atom de carbon.
Figura 01: O reacție simplă de hidratare
Deoarece implică ruperea și formarea legăturilor, reacția este extrem de exotermă. Asta inseamna; reacția eliberează energie sub formă de căldură. Este o reacție în trepte; în prima etapă, alchena acționează ca un nucleofil și atacă protonul moleculei de apă și se leagă de acesta prin atomul de carbon mai puțin substituit. Aici, reacția urmează regula Markonikov.
A doua etapă include atașarea atomului de oxigen al moleculei de apă la celăl alt atom de carbon (atomul de carbon foarte substituit) al dublei legături. În acest moment, atomul de oxigen al moleculei de apă poartă o sarcină pozitivă, deoarece poartă trei legături simple. Apoi urmează o altă moleculă de apă care preia protonul suplimentar al moleculei de apă atașate, lăsând gruparea hidroxil la atomul de carbon mai puțin substituit. Astfel, această reacție duce la formarea unui alcool. Cu toate acestea, alchinele (legătură triplă care conține hidrocarburi) pot suferi și o reacție de hidratare.
Ce este hidrogenarea?
Hidrogenarea este procesul de adăugare a unei molecule de hidrogen la un compus organic. Mai mult, această reacție implică tratarea unui compus organic cu hidrogen gazos. De obicei, reacția are loc în prezența unui catalizator cum ar fi nichel, paladiu sau platină. Hidrogenările necatalitice sunt posibile numai la temperaturi foarte ridicate. De asemenea, acest proces este important în reducerea compușilor organici nesaturați. Asta inseamna; hidrogenarea poate deschide legături duble sau triple în compușii organici și le poate transforma în compuși care conțin legături simple.
Procesul de hidrogenare are trei componente: substrat nesaturat, sursă de hidrogen și catalizator. Condițiile de reacție precum temperatura și presiunea variază în funcție de tipul de compus nesaturat și de catalizator. Substratul poate fi fie o alchenă, fie o alchină. Hidrogenarea poate avea loc în două moduri: cataliză omogenă și cataliză eterogenă.
În cataliza omogenă, metalul catalizator se leagă atât cu alchenă, cât și cu hidrogen pentru a da un produs intermediar (complex intermediar alchenă-catalizator-hidrogen). Apoi are loc transferul unui atom de hidrogen de la metal la carbon în legătură dublă (sau legătură triplă). Ceea ce se întâmplă în continuare este transferul celuil alt atom de hidrogen de la sursa de hidrogen la gruparea alchil cu disocierea simultană a alcanului.
Figura 02: Trei etape de hidrogenare
În cataliza heterogenă, legătura nesaturată se leagă de catalizator în timp ce sursa de hidrogen suferă disociere în doi atomi de hidrogen. Apoi are loc o etapă reversibilă în care un atom de hidrogen se leagă de legătura nesaturată. În cele din urmă, are loc o reacție ireversibilă în care celăl alt atom de hidrogen se atașează de gruparea alchil.
Care este diferența dintre hidratare și hidrogenare?
Hidratarea și hidrogenarea sunt procese importante în sinteza chimică. Diferența cheie dintre hidratare și hidrogenare este că hidratarea se referă la adăugarea de molecule de apă la un compus organic, în timp ce hidrogenarea se referă la adăugarea unei molecule de hidrogen la un compus organic.
Infografia de mai jos rezumă diferența dintre hidratare și hidrogenare.
Rezumat – Hidratarea vs hidrogenare
Hidratarea și hidrogenarea sunt procese importante în sinteza chimică. Diferența cheie dintre hidratare și hidrogenare este că hidratarea se referă la adăugarea de molecule de apă la un compus organic, în timp ce hidrogenarea se referă la adăugarea unei molecule de hidrogen la un compus organic.
