Proč hydrogenace vyžaduje katalyzátor?

Proč hydrogenace vyžaduje katalyzátor?
Anonim

Hydrogenace vyžaduje katalyzátor, aby reakce probíhala rozumnou rychlostí.

Reakce bude probíhat bez katalyzátoru, ale vyžaduje extrémně vysoké teploty.

Zvažte reakci: CH3 = CH3 + H-H CH3-CH3.

Musíme přerušit vazbu π a vazbu H-H σ za vzniku dvou nových vazeb C-H.

Vazba π je relativně slabá, ale vazba H-H je poměrně silná.

Kovový katalyzátor poskytuje alternativní cestu s nižší aktivační energií. To umožňuje, aby reakce probíhala při nižších teplotách.

Neznáme podrobnosti katalytické hydrogenace s Ni (nebo Pt nebo Pd).

Věříme, že když se vodík a alken adsorbují na katalyzátor, váží se na povrch své krystalové mřížky.

H-H vazba může zlomit a tvořit Ni-H vazby. Alken může také porušit svou vazbu π a tvořit vazby Ni-C.

Atom H pak přidá na jeden konec alkénu. Potom se druhý konec alkénu připojí k druhému atomu H.

Alkan má jen malou přitažlivost k niklu, takže je desorbován z povrchu.

Tím se vytvoří volný prostor pro adsorpci nových molekul alkenů a vodíku a proces pokračuje.