왜 수소화 반응에 촉매가 필요합니까?

수소화는 반응을 적당한 속도로 진행시키기 위해 촉매가 필요합니다.

반응은 촉매없이 진행되지만 극도로 높은 온도가 필요합니다.

반응: CH2 = CH2 + H-H CH3-CH3.

두 개의 새로운 C-H 결합을 형성하기 위해 π 결합과 H-H σ 결합을 끊어야합니다.

π 결합은 상대적으로 약하지만 H-H 결합은 매우 강하다.

금속 촉매는보다 낮은 활성화 에너지를 갖는 대체 경로를 제공한다. 이렇게하면 더 낮은 온도에서 반응이 일어납니다.

우리는 Ni (또는 Pt 또는 Pd)를 이용한 촉매 수소화의 세부 사항을 모른다.

우리는 수소와 알켄이 촉매에 흡착 될 때 그것들이 결정 격자의 표면에 결합한다고 믿는다.

H-H 결합은 깨져서 Ni-H 결합을 형성 할 수있다. 알켄은 또한 π 결합을 파괴하고 Ni-C 결합을 형성 할 수있다.

그런 다음 H 원자가 알켄의 한쪽 끝에 첨가됩니다. 그런 다음 알켄의 다른 쪽 끝이 두 번째 H 원자에 붙습니다.

알칸은 니켈에 작은 인력 만 가지므로 표면에서 탈착됩니다.

이것은 새로운 알켄과 수소 분자의 흡착을위한 비어있는 공간을 만들어 내며 그 과정이 계속됩니다.