Почему для гидрирования требуется катализатор?

Для гидрирования требуется катализатор, чтобы реакция протекала с разумной скоростью.

Реакция пройдет без катализатора, но для этого нужны чрезвычайно высокие температуры.

Рассмотрим реакцию: CH = CH + H-H CH -CH.

Мы должны разорвать π-связь и H-H σ-связь, чтобы сформировать две новые связи C-H.

Π-связь относительно слабая, но связь H-H довольно сильная.

Металлический катализатор обеспечивает альтернативный путь с более низкой энергией активации. Это позволяет реакции проходить при более низких температурах.

Мы не знаем деталей каталитического гидрирования с Ni (или Pt или Pd).

Мы полагаем, что когда водород и алкен адсорбируются на катализаторе, они связываются с поверхностью его кристаллической решетки.

Связь H-H может разрываться и образовывать связи Ni-H. Алкен также может разрушать свою π-связь и образовывать связи Ni-C.

Затем атом Н добавляет к одному концу алкена. Затем другой конец алкена присоединяется ко второму атому H.

Алкан обладает незначительным притяжением к никелю, поэтому он десорбируется с поверхности.

Это создает свободное пространство для адсорбции новых молекул алкена и водорода, и процесс продолжается.