نسخة الفيديو النصية
يمكن استخدام غاز الهيدروجين والحرارة في مخطط التفاعل الآتي لتحويل الإيثاين إلى إيثين، ثم إلى إيثان. ما العامل الحفاز الذي يجب استخدامه أيضًا في الخطوتين A، B؟ أ: شبكة الألومنيوم، ب: محلول كلوريد النحاس الثنائي، ج: حبيبات النيكل الناعمة، د: خراطة المغنيسيوم، هـ: خامس أكسيد الفاناديوم المسحوق.
في هذا السؤال، مطلوب منا تحديد العامل الحفاز الذي يمكن استخدامه لتسهيل تحويل الإيثاين إلى إيثان. لنبدأ بإلقاء نظرة فاحصة على مخطط التفاعل.
الإيثاين الذي يحتوي على رابطة كربون-كربون ثلاثية؛ هو ألكاين. في الخطوة A، يتحول الإيثاين إلى إيثين بمساعدة عامل حفاز. يحتوي الإيثين على رابطة كربون-كربون مزدوجة، وهو ألكين. يحتوي الإيثين على ذرتي هيدروجين أكثر من الإيثاين. بعد ذلك، في الخطوة B، يتحول الإيثين إلى إيثان. ولأن الإيثان يحتوي على رابطة كربون-كربون أحادية، فهو ألكان. يحتوي الإيثان على ذرتي هيدروجين أكثر من الإيثين.
يمكننا الآن ملاحظة أنه في كل خطوة من مخطط التفاعل، تضاف ذرتي هيدروجين إلى الجزيء. يمكن أن تتفاعل كل من الألكينات والألكاينات مع الهيدروجين ثنائي الذرة في تفاعل الهدرجة. وهو نوع من تفاعلات الإضافة، يتفاعل فيه الهيدروجين مع هيدروكربون غير مشبع؛ لتكوين جزيء أكبر دون وجود ناتج ثانوي.
أثناء الخطوة A من مخطط التفاعل، يحدث تفاعل الهدرجة الأول. أثناء التفاعل، تنكسر رابطة 𝜋 واحدة بين ذرتي الكربون في الإيثاين وتنكسر الرابطة الأحادية في جزيء الهيدروجين. تتكون رابطتان جديدتان بين ذرات الكربون والهيدروجين، مما ينتج جزيء الإيثين. في الخطوة B، يحدث تفاعل هدرجة آخر، وتنكسر الرابطة 𝜋 في الإيثين وتنكسر الرابطة الأحادية في جزيء الهيدروجين. تتكون رابطتان جديدتان بين ذرات الكربون والهيدروجين، والنتيجة هي جزيء من الإيثان.
تتطلب هدرجة الألكاينات والألكينات وجود عامل حفاز فلزي. والعوامل الحفازة الفلزية الأكثر شيوعًا هي: البلاتين والبلاديوم والنيكل. وغالبًا ما تكون في صورة مسحوق؛ لزيادة مساحة السطح حيث يحدث التفاعل. وبما أن النيكل هو أحد العوامل الحفازة المحتملة لهذه التفاعلات، إذن يمكننا تحديد الخيار ج باعتباره الإجابة الصحيحة.
إذن، العامل الحفاز الذي يجب استخدامه في الخطوتين A وB من مخطط التفاعل لتحويل الإيثاين إلى إيثان هو حبيبات النيكل الناعمة، أو الخيار ج.
