La diferència clau entre la hidratació i la hidrogenació és que la hidratació es refereix a l'addició de molècules d'aigua a un compost orgànic, mentre que la hidrogenació es refereix a l'addició d'una molècula d'hidrogen a un compost orgànic.
La hidratació i la hidrogenació són importants en les reaccions de síntesi química. Ambdues reaccions impliquen l'obertura d'un doble enllaç en un compost orgànic mitjançant l'addició d'un substituent als àtoms de carboni del doble enllaç. Els substituents que s'afegeixen en aquests processos són diferents entre si.
Què és la hidratació?
La hidratació és l'addició d'una molècula d'aigua a un compost orgànic. El compost orgànic sol ser un alquè, que té un doble enllaç entre dos àtoms de carboni. La molècula d'aigua s'afegeix a aquest doble enllaç en forma de grup hidroxil (OH–) i un protó (H+). Per tant, la molècula d'aigua es dissocia en els seus ions abans d'aquesta addició. El grup hidroxil està unit a un àtom de carboni del doble enllaç mentre que el protó està unit a l' altre àtom de carboni.
Figura 01: una reacció simple d'hidratació
Com que implica la ruptura i la formació d'enllaços, la reacció és altament exotèrmica. Això significa; la reacció allibera energia en forma de calor. És una reacció gradual; en el primer pas, l'alquè actua com a nucleòfil i ataca el protó de la molècula d'aigua i s'hi uneix a través de l'àtom de carboni menys substituït. Aquí, la reacció segueix la regla de Markonikov.
El segon pas inclou la unió de l'àtom d'oxigen de la molècula d'aigua a l' altre àtom de carboni (àtom de carboni altament substituït) del doble enllaç. En aquest punt, l'àtom d'oxigen de la molècula d'aigua porta una càrrega positiva perquè té tres enllaços simples. Després ve una altra molècula d'aigua que ocupa el protó addicional de la molècula d'aigua adjunta, deixant el grup hidroxil a l'àtom de carboni menys substituït. Així, aquesta reacció condueix a la formació d'un alcohol. Tanmateix, els alquins (triple enllaç que conté hidrocarburs) també poden experimentar una reacció d'hidratació.
Què és la hidrogenació?
La hidrogenació és el procés d'addició d'una molècula d'hidrogen a un compost orgànic. A més, aquesta reacció implica el tractament d'un compost orgànic amb gas hidrogen. Normalment, la reacció es produeix en presència d'un catalitzador com el níquel, el pal·ladi o el platí. Les hidrogenacions no catalíticas només són possibles a temperatures molt elevades. A més, aquest procés és important en la reducció de compostos orgànics insaturats. Això significa; la hidrogenació pot obrir enllaços dobles o triples en compostos orgànics i convertir-los en compostos que contenen enllaços simples.
El procés d'hidrogenació té tres components: substrat insaturat, font d'hidrogen i catalitzador. Les condicions de reacció com la temperatura i la pressió varien segons el tipus de compost insaturat i el catalitzador. El substrat pot ser un alquè o un alquí. La hidrogenació pot tenir lloc de dues maneres: catàlisi homogènia i catàlisi heterogènia.
En la catàlisi homogènia, el metall catalitzador s'uneix tant amb alquè com amb hidrogen per donar un producte intermedi (complex intermedi alquen-catalitzador-hidrogen). Aleshores es produeix la transferència d'un àtom d'hidrogen del metall al carboni en el doble enllaç (o triple enllaç). El que passa a continuació és la transferència de l' altre àtom d'hidrogen de la font d'hidrogen al grup alquil amb la dissociació simultània de l'alcà.
Figura 02: tres passos de la hidrogenació
En la catàlisi heterogènia, l'enllaç insaturat s'uneix al catalitzador mentre la font d'hidrogen es dissocia en dos àtoms d'hidrogen. Aleshores es produeix un pas reversible on un àtom d'hidrogen s'uneix a l'enllaç insaturat. Finalment, es produeix una reacció irreversible on l' altre àtom d'hidrogen s'uneix al grup alquil.
Quina diferència hi ha entre la hidratació i la hidrogenació?
La hidratació i la hidrogenació són processos importants en la síntesi química. La diferència clau entre la hidratació i la hidrogenació és que la hidratació es refereix a l'addició de molècules d'aigua a un compost orgànic, mentre que la hidrogenació es refereix a l'addició d'una molècula d'hidrogen a un compost orgànic.
La infografia següent resumeix la diferència entre hidratació i hidrogenació.
Resum: hidratació versus hidrogenació
La hidratació i la hidrogenació són processos importants en la síntesi química. La diferència clau entre la hidratació i la hidrogenació és que la hidratació es refereix a l'addició de molècules d'aigua a un compost orgànic, mentre que la hidrogenació es refereix a l'addició d'una molècula d'hidrogen a un compost orgànic..
