L'idrogenazione è un processo chimico che ha avuto un grande impatto sulla vita quotidiana delle persone. Nel secolo scorso, chimici ha scoperto che, mediante idrogenazione catalitica, potevano cambiare la struttura molecolare e le proprietà fisiche degli oli vegetali, per renderli più facili da utilizzare per la margarina e altri alimenti. Oggi gli scienziati sanno che gli oli idrogenati possono avere problemi di salute, ma idrogenazione è ancora usato per alcuni prodotti alimentari, nonché le diverse applicazioni, ad esempio l'elaborazione di carbone.
Prodotti chimici insaturi
In chimica, molecole organiche sono quelle che hanno come loro elemento componente principale di carbonio. Ogni atomo di carbonio in questi composti possa legare con fino a quattro altri atomi. Spesso ogni legame carbonio carbonio un altro oppure a un atomo di idrogeno in una catena semplice come CH3CH2CH2CH3. Esiste anche doppi legami tra atomi di carbonio adiacenti, tuttavia, ad esempio CH3CH2CH = CHCH3. Poiché tali sostanze chimiche non contengono tanto idrogeno come si potrebbe eventualmente, essi sono noti come "insaturi". Chimici anche chiamano questi "alcheni."
Idrogenazione
È possibile aggiungere idrogeno alle molecole insature per creare prodotti chimici saturi invece. Questo viene fatto semplicemente miscelando l'alchenico con idrogeno gassoso (H2). La reazione avviene attraverso un meccanismo complesso, dove uno dei due legami tra gli atomi di carbonio si rompe e la molecola di H2 si divide anche. Un idrogeno aggiunge quindi ogni carbonio su entrambi i lati di quello che era il doppio legame. Il risultato è un singolo legame tra i due atomi di carbonio e un idrogeno supplementare su ciascuno.
Catalisi
Ogni reazione ha che cosa è conosciuto come un'energia di attivazione, che è l'energia di due molecole devono avere per poter reagire. Un'energia di attivazione molto alta può rendere quasi impossibile per una reazione accada, che è dove entrano catalizzatori. Un catalizzatore è una sostanza chimica che accelera una reazione senza se consumate. Catalizzatori di lavoro abbassando l'energia di attivazione necessaria, ad esempio fornendo una superficie su cui una reazione può avvenire più facilmente.
Idrogenazione catalitica
Nell'idrogenazione, l'energia di attivazione è molto alta e così questa reazione non avviene molto facilmente senza l'utilizzo di condizioni particolari, come molto alta temperatura e pressione. Tuttavia, se una piccola quantità di un composto metallico basato su Palladio, platino o nichel viene aggiunto alla miscela alchenico/idrogeno, la reazione di idrogenazione si verifica molto più facilmente. Il metallo agisce come un catalizzatore per questa reazione. Idrogenazione catalitica è pertanto l'aggiunta di idrogeno di un composto chimico insaturo utilizzando un catalizzatore metallico per accelerare la reazione.