L'hydrogénation est un procédé chimique qui a eu un impact assez important au jour le jour la vie des gens. Au siècle dernier, les chimistes ont découvert que, en utilisant une hydrogénation catalytique, ils pourraient changer la structure moléculaire et les propriétés physiques des huiles végétales, pour les rendre plus faciles à utiliser pour la margarine et d'autres aliments. Aujourd'hui, les scientifiques savent que les huiles hydrogénées peuvent avoir des problèmes de santé, mais l'hydrogénation est encore utilisé pour certains produits alimentaires, ainsi que différentes applications, telles que le traitement du charbon.
Produits chimiques insaturées
En chimie, les molécules organiques sont celles qui ont le carbone comme élément constitutif principal. Chaque atome de carbone dans ces composés peuvent se lier avec jusqu'à quatre autres atomes. Souvent, chaque liaison carbone-carbone soit à un autre carbone ou à un atome d'hydrogène dans une chaîne simple, comme CH3CH2CH2CH3. Les doubles liaisons peuvent également exister entre les atomes de carbone adjacents, cependant, comme CH3CH2CH = CHCH3. Étant donné que ces produits chimiques ne contiennent pas autant d'hydrogène qu'ils le pouvaient, ils sont connus comme «insaturés». Les chimistes appellent également ces "alcènes."
hydrogénation
Il est possible d'ajouter de l'hydrogène aux molécules insaturées pour créer des produits chimiques saturées à la place. Cela se fait par simple mélange de l'alcène avec du gaz hydrogène (H2). La réaction se produit par un mécanisme complexe lorsque l'une des deux liaisons entre les atomes de carbone rompt ouverte et la molécule H2 se divise également. Un atome d'hydrogène ajoute alors à chaque carbone de chaque côté de ce qui était la double liaison. Le résultat est une liaison simple entre les deux atomes de carbone et un atome d'hydrogène supplémentaire sur chacun d'eux.
Catalyse
Chaque réaction a ce qu'on appelle une énergie d'activation, qui est l'énergie de deux molécules doivent avoir pour réagir. Une énergie d'activation très élevée peut rendre presque impossible pour une réaction se produise, ce qui est l'endroit où les catalyseurs entrent en jeu. Un catalyseur est une substance chimique qui accélère une réaction sans lui-même étant consommé. Les catalyseurs agissent en réduisant l'énergie d'activation requise, par exemple en fournissant une surface sur laquelle une réaction peut avoir lieu plus facilement.
L'hydrogénation catalytique
Dans l'hydrogénation, l'énergie d'activation est très élevé et donc cette réaction ne se fera pas très facilement sans utiliser des conditions particulières, comme très haute température et de pression. Cependant, si une petite quantité d'un composé métallique à base de palladium, de platine ou de nickel est ajouté au mélange alcène / hydrogène, la réaction d'hydrogénation se produit beaucoup plus rapidement. Le métal agit comme catalyseur pour cette réaction. L'hydrogénation catalytique est donc l'addition d'hydrogène à un composé chimique insaturé en utilisant un catalyseur métallique pour accélérer la réaction.