Ključna razlika između hidratacije i hidrogenacije je u tome što se hidratacija odnosi na dodavanje molekula vode organskom jedinjenju, dok se hidrogenacija odnosi na dodavanje molekula vodonika organskom jedinjenju.
Hidracija i hidrogenacija su važni u reakcijama hemijske sinteze. Obje ove reakcije uključuju otvaranje dvostruke veze u organskom spoju dodavanjem supstituenta atomima ugljika u dvostrukoj vezi. Supstituenti koji se dodaju u ovim procesima razlikuju se jedni od drugih.
Šta je hidratacija?
Hidracija je dodavanje molekula vode organskom jedinjenju. Organski spoj je obično alken, koji ima dvostruku vezu između dva atoma ugljika. Molekul vode se dodaje ovoj dvostrukoj vezi u obliku hidroksilne grupe (OH–) i protona (H+). Stoga se molekula vode disocira na svoje ione prije ovog dodavanja. Hidroksilna grupa je vezana za jedan atom ugljika dvostruke veze dok je proton vezan za drugi atom ugljika.
Slika 01: Jednostavna reakcija hidratacije
Pošto uključuje kidanje veze i stvaranje veze, reakcija je vrlo egzotermna. To znači; reakcija oslobađa energiju u obliku toplote. 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 vezivanje atoma kiseonika molekule vode za drugi atom ugljenika (visoko supstituisani atom ugljenika) dvostruke veze. U ovom trenutku, atom kisika u molekuli vode nosi pozitivan naboj jer nosi tri jednostruke veze. Zatim dolazi drugi molekul vode koji preuzima dodatni proton vezanog molekula vode, ostavljajući hidroksilnu grupu na manje supstituiranom atomu ugljika. Dakle, ova reakcija dovodi do stvaranja alkohola. Međutim, alkini (trostruke veze koje sadrže ugljovodonike) takođe mogu biti podvrgnute reakciji hidratacije.
Šta je hidrogenacija?
Hidrogenacija je proces dodavanja molekula vodonika organskom jedinjenju. Nadalje, ova reakcija uključuje tretman organskog jedinjenja sa vodoničnim gasom. Obično se reakcija odvija u prisustvu katalizatora kao što je nikl, paladijum ili platina. Nekatalitička hidrogenizacija je moguća samo na vrlo visokim temperaturama. Takođe, ovaj proces je važan u smanjenju nezasićenih organskih jedinjenja. To znači; hidrogenacija može otvoriti dvostruke ili trostruke veze u organskim jedinjenjima i pretvoriti ih u jedinjenja koja sadrže jednostruke veze.
Proces hidrogenacije ima tri komponente: nezasićeni supstrat, izvor vodonika i katalizator. Reakcioni uslovi kao što su temperatura i pritisak variraju u zavisnosti od vrste nezasićenog jedinjenja i katalizatora. Supstrat može biti alken ili alkin. Hidrogenacija se može odvijati na dva načina: homogena kataliza i heterogena kataliza.
U homogenoj katalizi, metal katalizatora se veže i sa alkenom i sa vodonikom dajući međuproizvod (intermedijarni kompleks alken-katalizator-vodik). Tada dolazi do prijenosa jednog atoma vodika s metala na ugljik u dvostrukoj (ili trostrukoj vezi). Ono što se dalje dešava je transfer drugog atoma vodika iz izvora vodonika u alkil grupu uz istovremenu disocijaciju alkana.
Slika 02: Tri koraka hidrogenacije
U heterogenoj katalizi, nezasićena veza se vezuje za katalizator dok izvor vodonika prolazi kroz disocijaciju na dva atoma vodonika. Zatim dolazi do reverzibilnog koraka gdje se jedan atom vodika vezuje za nezasićenu vezu. Konačno, dolazi do ireverzibilne reakcije kada se drugi atom vodika veže na alkil grupu.
Koja je razlika između hidratacije i hidrogenacije?
Hidracija i hidrogenacija su važni procesi u hemijskoj 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 molekula vodika organskom spoju.
Infografika ispod sažima razliku između hidratacije i hidrogenacije.
Sažetak – hidratacija vs hidrogenacija
Hidracija i hidrogenacija su važni procesi u hemijskoj sintezi. Ključna razlika između hidratacije i hidrogenacije je u tome što se hidratacija odnosi na dodavanje molekula vode organskom jedinjenju, dok se hidrogenacija odnosi na dodavanje molekula vodika organskom jedinjenju.
