Hvorfor kræver hydrogenering en katalysator?

Hvorfor kræver hydrogenering en katalysator?
Anonim

Hydrogenering kræver en katalysator for at gøre reaktionen til en rimelig hastighed.

Reaktionen vil gå uden katalysator, men det kræver ekstremt høje temperaturer.

Overvej reaktionen: CH2 = CH2 + H-H CH3-CH3.

Vi skal bryde π-bindingen og H-H σ-bindingen for at danne de to nye C-H-obligationer.

Π-bindingen er forholdsvis svag, men H-H-bindingen er ret stærk.

En metalkatalysator tilvejebringer en alternativ vej med en lavere aktiveringsenergi. Dette gør det muligt for reaktionen at finde sted ved lavere temperaturer.

Vi kender ikke detaljerne om katalytisk hydrogenering med Ni (eller Pt eller Pd).

Vi mener, at når hydrogen og alken adsorberes på katalysatoren, binder de sig til overfladen af sit krystalgitter.

H-H bindingen kan bryde og danne Ni-H bindinger. Alkenet kan også bryde dets π-binding og danne Ni-C-bindinger.

Et H-atom tilføjer derefter til den ene ende af alkenen. Derefter lægges den anden ende af alkenen til et andet H-atom.

Alkanen har kun en lille attraktion for nikkelet, så det er desorberet fra overfladen.

Dette skaber et ledigt rum til adsorption af nye alken- og hydrogenmolekyler, og processen fortsætter.