Diferença entre hidratação e hidrogenação

o diferença chave entre hidratação e hidrogenação é que hidratação refere-se à adição de moléculas de água a um composto orgânico, enquanto hidrogenação refere-se à adição de uma molécula de hidrogênio a um composto orgânico.

Hidratação e hidrogenação são importantes nas reações de síntese química. Ambas as reações envolvem a abertura de uma ligação dupla em um composto orgânico pela adição de um substituinte aos átomos de carbono na ligação dupla. Os substituintes adicionados nesses processos são diferentes entre si.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é hidratação
3. O que é hidrogenação
4. Comparação lado a lado - Hidratação vs Hidrogenação em forma de tabela
5. Resumo

O que é hidratação?

Hidratação é a adição de uma molécula de água a um composto orgânico. O composto orgânico é geralmente um alceno, que tem uma ligação dupla entre dois átomos de carbono. A molécula de água é adicionada a essa ligação dupla na forma de um grupo hidroxila (OH^-) e um próton (H⁺) Portanto, a molécula de água se dissocia em seus íons antes dessa adição. O grupo hidroxila está ligado a um átomo de carbono da ligação dupla, enquanto o próton está ligado ao outro átomo de carbono.

Figura 01: Uma reação simples de hidratação

Como envolve quebra e formação de ligação, a reação é altamente exotérmica. Que significa; a reação libera energia na forma de calor. É uma reação gradual; na primeira etapa, o alceno atua como um nucleófilo e ataca o próton da molécula de água e se liga a ele através do átomo de carbono menos substituído. Aqui, a reação segue a regra de Markonikov.

O segundo passo inclui a ligação do átomo de oxigênio da molécula de água ao outro átomo de carbono (átomo de carbono altamente substituído) da ligação dupla. Nesse ponto, o átomo de oxigênio da molécula de água carrega uma carga positiva porque possui três ligações únicas. Em seguida, vem outra molécula de água que ocupa o próton extra da molécula de água ligada, deixando o grupo hidroxila no átomo de carbono menos substituído. Assim, essa reação leva à formação de um álcool. No entanto, os alcinos (ligação tripla contendo hidrocarbonetos) também podem sofrer reação de hidratação.

O que é hidrogenação?

Hidrogenação é o processo de adição de uma molécula de hidrogênio a um composto orgânico. Além disso, esta reação envolve o tratamento de um composto orgânico com hidrogênio gasoso. Geralmente, a reação ocorre na presença de um catalisador como níquel, paládio ou platina. Hidrogenações não catalíticas são possíveis apenas em temperaturas muito altas. Além disso, esse processo é importante na redução de compostos orgânicos insaturados. Que significa; a hidrogenação pode abrir ligações duplas ou triplas em compostos orgânicos e transformá-las em compostos contendo ligações simples.

O processo de hidrogenação possui três componentes: substrato insaturado, fonte de hidrogênio e catalisador. As condições da reação, como temperatura e pressão, variam dependendo do tipo de composto insaturado e do catalisador. O substrato pode ser um alceno ou um alcino. A hidrogenação pode ocorrer de duas maneiras: catálise homogênea e catálise heterogênea.

Na catálise homogênea, o metal catalisador se liga ao alceno e ao hidrogênio para dar um produto intermediário (complexo intermediário alceno-catalisador-hidrogênio). Então ocorre a transferência de um átomo de hidrogênio do metal para o carbono na ligação dupla (ou ligação tripla). O que acontece a seguir é a transferência do outro átomo de hidrogênio da fonte de hidrogênio para o grupo alquil com dissociação simultânea do alcano.

Figura 02: Três etapas da hidrogenação

Na catálise heterogênea, a ligação não saturada se liga ao catalisador enquanto a fonte de hidrogênio sofre dissociação em dois átomos de hidrogênio. Então, uma etapa reversível ocorre onde um átomo de hidrogênio se liga à ligação não saturada. Finalmente, ocorre uma reação irreversível onde o outro átomo de hidrogênio se liga ao grupo alquil.

Qual é a diferença entre hidratação e hidrogenação?

Hidratação e hidrogenação são processos importantes na síntese química. A principal diferença entre hidratação e hidrogenação é que a hidratação se refere à adição de moléculas de água a um composto orgânico, enquanto a hidrogenação se refere à adição de uma molécula de hidrogênio a um composto orgânico.

O infográfico abaixo resume a diferença entre hidratação e hidrogenação.

Resumo - Hidratação vs Hidrogenação

Referência:

1. “Especificação para Eletrodos Íon-Seletivos, Eletrodos de Referência, Eletrodos de Combinação e Eletrodos Íon-Seletivos para Determinação de Íons em Solução”. doi: 10.3403 / 00222406u.

Cortesia da imagem:

1. “Hydrationreaction” Por Ccroberts - Trabalho próprio (Domínio Público) via Commons Wikimedia
2. “Hidrogenação no catalisador” Por Michael Schmid - O desenho me foi criado (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia

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