Η βασική διαφορά μεταξύ ενυδάτωσης και υδρογόνωσης είναι ότι η ενυδάτωση αναφέρεται στην προσθήκη μορίων νερού σε μια οργανική ένωση, ενώ η υδρογόνωση αναφέρεται στην προσθήκη ενός μορίου υδρογόνου σε μια οργανική ένωση.
Η ενυδάτωση και η υδρογόνωση είναι σημαντικές στις αντιδράσεις χημικής σύνθεσης. Και οι δύο αυτές αντιδράσεις περιλαμβάνουν το άνοιγμα ενός διπλού δεσμού σε μια οργανική ένωση με την προσθήκη ενός υποκαταστάτη στα άτομα άνθρακα του διπλού δεσμού. Οι υποκαταστάτες που προστίθενται σε αυτές τις διαδικασίες είναι διαφορετικοί μεταξύ τους.
Τι είναι η ενυδάτωση;
Ενυδάτωση είναι η προσθήκη ενός μορίου νερού σε μια οργανική ένωση. Η οργανική ένωση είναι συνήθως ένα αλκένιο, το οποίο έχει διπλό δεσμό μεταξύ δύο ατόμων άνθρακα. Το μόριο του νερού προστίθεται σε αυτόν τον διπλό δεσμό με τη μορφή μιας ομάδας υδροξυλίου (OH–) και ενός πρωτονίου (H+). Επομένως, το μόριο του νερού διασπάται στα ιόντα του πριν από αυτή την προσθήκη. Η ομάδα υδροξυλίου συνδέεται με ένα άτομο άνθρακα του διπλού δεσμού ενώ το πρωτόνιο συνδέεται με το άλλο άτομο άνθρακα.
Εικόνα 01: Μια απλή αντίδραση ενυδάτωσης
Δεδομένου ότι περιλαμβάνει σπάσιμο δεσμού και σχηματισμό δεσμού, η αντίδραση είναι εξαιρετικά εξώθερμη. Αυτό σημαίνει; η αντίδραση απελευθερώνει ενέργεια με τη μορφή θερμότητας. Είναι μια σταδιακή αντίδραση. Στο πρώτο βήμα, το αλκένιο δρα ως πυρηνόφιλο και επιτίθεται στο πρωτόνιο του μορίου του νερού και συνδέεται με αυτό μέσω του λιγότερο υποκατεστημένου ατόμου άνθρακα. Εδώ, η αντίδραση ακολουθεί τον κανόνα Markonikov.
Το δεύτερο βήμα περιλαμβάνει τη σύνδεση του ατόμου οξυγόνου του μορίου του νερού στο άλλο άτομο άνθρακα (υψηλά υποκατεστημένο άτομο άνθρακα) του διπλού δεσμού. Σε αυτό το σημείο, το άτομο οξυγόνου του μορίου του νερού φέρει θετικό φορτίο επειδή φέρει τρεις απλούς δεσμούς. Στη συνέχεια, έρχεται ένα άλλο μόριο νερού που καταλαμβάνει το επιπλέον πρωτόνιο του συνδεδεμένου μορίου νερού, αφήνοντας την ομάδα υδροξυλίου στο λιγότερο υποκατεστημένο άτομο άνθρακα. Έτσι, αυτή η αντίδραση οδηγεί στο σχηματισμό αλκοόλης. Ωστόσο, τα αλκίνια (τριπλοί δεσμοί που περιέχουν υδρογονάνθρακες) μπορούν επίσης να υποστούν αντίδραση ενυδάτωσης.
Τι είναι η Υδρογόνωση;
Υδρογόνωση είναι η διαδικασία προσθήκης ενός μορίου υδρογόνου σε μια οργανική ένωση. Περαιτέρω, αυτή η αντίδραση περιλαμβάνει την επεξεργασία μιας οργανικής ένωσης με αέριο υδρογόνο. Συνήθως, η αντίδραση λαμβάνει χώρα παρουσία ενός καταλύτη όπως το νικέλιο, το παλλάδιο ή η πλατίνα. Οι μη καταλυτικές υδρογονώσεις είναι δυνατές μόνο σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες. Επίσης, αυτή η διαδικασία είναι σημαντική για τη μείωση των ακόρεστων οργανικών ενώσεων. Αυτό σημαίνει; η υδρογόνωση μπορεί να ανοίξει διπλούς ή τριπλούς δεσμούς σε οργανικές ενώσεις και να τις μετατρέψει σε ενώσεις που περιέχουν απλούς δεσμούς.
Η διαδικασία της υδρογόνωσης έχει τρία συστατικά: ακόρεστο υπόστρωμα, πηγή υδρογόνου και καταλύτη. Οι συνθήκες αντίδρασης όπως η θερμοκρασία και η πίεση ποικίλλουν ανάλογα με τον τύπο της ακόρεστης ένωσης και τον καταλύτη. Το υπόστρωμα μπορεί να είναι είτε αλκένιο είτε αλκίνιο. Η υδρογόνωση μπορεί να πραγματοποιηθεί με δύο τρόπους: ομογενή κατάλυση και ετερογενή κατάλυση.
Σε ομοιογενή κατάλυση, το μέταλλο του καταλύτη συνδέεται τόσο με το αλκένιο όσο και με το υδρογόνο για να δώσει ένα ενδιάμεσο προϊόν (ενδιάμεσο σύμπλοκο αλκενίου-καταλύτη-υδρογόνου). Τότε γίνεται η μεταφορά ενός ατόμου υδρογόνου από μέταλλο σε άνθρακα στον διπλό δεσμό (ή τριπλό δεσμό). Αυτό που συμβαίνει στη συνέχεια είναι η μεταφορά του άλλου ατόμου υδρογόνου από την πηγή υδρογόνου στην αλκυλομάδα με ταυτόχρονη διάσταση του αλκανίου.
Εικόνα 02: Τρία Βήματα Υδρογόνωσης
Στην ετερογενή κατάλυση, ο ακόρεστος δεσμός συνδέεται με τον καταλύτη ενώ η πηγή υδρογόνου υφίσταται διάσταση σε δύο άτομα υδρογόνου. Στη συνέχεια, εμφανίζεται ένα αναστρέψιμο βήμα όπου ένα άτομο υδρογόνου συνδέεται με τον ακόρεστο δεσμό. Τέλος, μια μη αναστρέψιμη αντίδραση εμφανίζεται όταν το άλλο άτομο υδρογόνου προσκολλάται στην αλκυλομάδα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενυδάτωσης και υδρογόνωσης;
Η ενυδάτωση και η υδρογόνωση είναι σημαντικές διαδικασίες στη χημική σύνθεση. Η βασική διαφορά μεταξύ ενυδάτωσης και υδρογόνωσης είναι ότι η ενυδάτωση αναφέρεται στην προσθήκη μορίων νερού σε μια οργανική ένωση, ενώ η υδρογόνωση αναφέρεται στην προσθήκη ενός μορίου υδρογόνου σε μια οργανική ένωση.
Το παρακάτω infographic συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ ενυδάτωσης και υδρογόνωσης.
Σύνοψη – Ενυδάτωση εναντίον Υδρογόνωσης
Η ενυδάτωση και η υδρογόνωση είναι σημαντικές διαδικασίες στη χημική σύνθεση. Η βασική διαφορά μεταξύ ενυδάτωσης και υδρογόνωσης είναι ότι η ενυδάτωση αναφέρεται στην προσθήκη μορίων νερού σε μια οργανική ένωση, ενώ η υδρογόνωση αναφέρεται στην προσθήκη ενός μορίου υδρογόνου σε μια οργανική ένωση.
