Dlaczego uwodornienie wymaga katalizatora?

Dlaczego uwodornienie wymaga katalizatora?
Anonim

Uwodornienie wymaga katalizatora, aby reakcja przebiegała w rozsądnym tempie.

Reakcja przebiega bez katalizatora, ale wymaga bardzo wysokich temperatur.

Rozważ reakcję: CH = CH + H-H CH -CH.

Musimy zerwać wiązanie π i wiązanie H-H σ, tworząc dwa nowe wiązania C-H.

Wiązanie π jest stosunkowo słabe, ale wiązanie H-H jest dość silne.

Katalizator metaliczny zapewnia alternatywny szlak o niższej energii aktywacji. Pozwala to na reakcję w niższych temperaturach.

Nie znamy szczegółów katalitycznego uwodornienia za pomocą Ni (lub Pt lub Pd).

Uważamy, że gdy wodór i alken są adsorbowane na katalizatorze, wiążą się z powierzchnią sieci krystalicznej.

Wiązanie H-H może pękać i tworzyć wiązania Ni-H. Alken może również rozbijać wiązanie π i tworzyć wiązania Ni-C.

Atom H dodaje się następnie do jednego końca alkenu. Następnie drugi koniec alkenu przyłącza się do drugiego atomu H.

Alkan ma tylko niewielki wpływ na nikiel, więc jest desorbowany z powierzchni.

Tworzy to wolną przestrzeń do adsorpcji nowych cząsteczek alkenu i wodoru, a proces ten trwa.