La diferencia clave entre hidratación e hidrogenación es que la hidratación se refiere a la adición de moléculas de agua a un compuesto orgánico, mientras que la hidrogenación se refiere a la adición de una molécula de hidrógeno a un compuesto orgánico.
La hidratación y la hidrogenación son importantes en las reacciones de síntesis química. Ambas reacciones implican la apertura de un doble enlace en un compuesto orgánico mediante la adición de un sustituyente a los átomos de carbono en el doble enlace. Los sustituyentes que se agregan en estos procesos son diferentes entre sí.
¿Qué es la hidratación?
La hidratación es la adición de una molécula de agua a un compuesto orgánico. El compuesto orgánico suele ser un alqueno, que tiene un doble enlace entre dos átomos de carbono. La molécula de agua se añade a este doble enlace en forma de grupo hidroxilo (OH–) y un protón (H+). Por tanto, la molécula de agua se disocia en sus iones antes de esta adición. El grupo hidroxilo está unido a un átomo de carbono del doble enlace, mientras que el protón está unido al otro átomo de carbono.
Figura 01: Una reacción de hidratación simple
Dado que involucra la ruptura y formación de enlaces, la reacción es altamente exotérmica. Eso significa; la reacción libera energía en forma de calor. Es una reacción por etapas; en el primer paso, el alqueno actúa como nucleófilo y ataca al protón de la molécula de agua y se une a él a través del átomo de carbono menos sustituido. Aquí, la reacción sigue la regla de Markonikov.
El segundo paso incluye la unión del átomo de oxígeno de la molécula de agua al otro átomo de carbono (átomo de carbono altamente sustituido) del doble enlace. En este punto, el átomo de oxígeno de la molécula de agua lleva una carga positiva porque tiene tres enlaces simples. Luego viene otra molécula de agua que toma el protón extra de la molécula de agua unida, dejando el grupo hidroxilo en el átomo de carbono menos sustituido. Por lo tanto, esta reacción conduce a la formación de un alcohol. Sin embargo, los alquinos (hidrocarburos que contienen enlaces triples) también pueden sufrir una reacción de hidratación.
¿Qué es la hidrogenación?
La hidrogenación es el proceso de adición de una molécula de hidrógeno a un compuesto orgánico. Además, esta reacción implica el tratamiento de un compuesto orgánico con gas hidrógeno. Normalmente, la reacción se produce en presencia de un catalizador como el níquel, el paladio o el platino. Las hidrogenaciones no catalíticas solo son posibles a temperaturas muy altas. Además, este proceso es importante en la reducción de compuestos orgánicos insaturados. Eso significa; la hidrogenación puede abrir dobles o triples enlaces en compuestos orgánicos y convertirlos en compuestos que contienen enlaces simples.
El proceso de hidrogenación tiene tres componentes: sustrato insaturado, fuente de hidrógeno y catalizador. Las condiciones de reacción, como la temperatura y la presión, varían según el tipo de compuesto insaturado y el catalizador. El sustrato puede ser un alqueno o un alquino. La hidrogenación puede tener lugar de dos formas: catálisis homogénea y catálisis heterogénea.
En la catálisis homogénea, el metal del catalizador se une con el alqueno y el hidrógeno para dar un producto intermedio (complejo intermedio alqueno-catalizador-hidrógeno). Entonces ocurre la transferencia de un átomo de hidrógeno del metal al carbono en el doble enlace (o triple enlace). Lo que sucede a continuación es la transferencia del otro átomo de hidrógeno de la fuente de hidrógeno al grupo alquilo con disociación simultánea del alcano.
Figura 02: Tres pasos de hidrogenación
En la catálisis heterogénea, el enlace insaturado se une al catalizador mientras que la fuente de hidrógeno se disocia en dos átomos de hidrógeno. Luego ocurre un paso reversible donde un átomo de hidrógeno se une al enlace insaturado. Finalmente, ocurre una reacción irreversible donde el otro átomo de hidrógeno se une al grupo alquilo.
¿Cuál es la diferencia entre hidratación e hidrogenación?
La hidratación y la hidrogenación son procesos importantes en la síntesis química. La diferencia clave entre hidratación e hidrogenación es que la hidratación se refiere a la adición de moléculas de agua a un compuesto orgánico, mientras que la hidrogenación se refiere a la adición de una molécula de hidrógeno a un compuesto orgánico.
La siguiente infografía resume la diferencia entre hidratación e hidrogenación.
Resumen: hidratación frente a hidrogenación
La hidratación y la hidrogenación son procesos importantes en la síntesis química. La diferencia clave entre hidratación e hidrogenación es que la hidratación se refiere a la adición de moléculas de agua a un compuesto orgánico, mientras que la hidrogenación se refiere a la adición de una molécula de hidrógeno a un compuesto orgánico.
