Hidrogenação

Por André Luis Silva da Silva
A hidrogenação consiste na ação de hidrogenar, adicionar hidrogênio, processo químico de redução no qual o hidrogênio gasoso (H2) é diretamente adicionado a uma substância, geralmente hidrocarbonetos, alcenos (que apresentam uma dupla ligação entre os átomos de carbono) ou alcinos (que apresentam uma ligação tripla entre carbonos). Na maioria dos casos torna-se necessária a presença de um catalisador, processo então que passa a ser conhecido por hidrogenação catalítica.

A hidrogenação catalítica é um dos processos químicos mais importantes dentro da indústria. É empregado na produção da gasolina artificial a partir do carvão e na produção de diversos produtos alimentícios, incluindo a margarina comercial. A reação de produção da margarina é conhecida como Sabatier-Senderens, onde a margarina que conhecemos é produzida a partir de óleos vegetais. Nesse processo, uma molécula de hidrogênio no estado gasoso é adicionada a um alceno, sob altas pressão e temperatura, catalisado por níquel (Ni) ou platina (Pt), e obtém-se como produto um alcano, onde industrialmente nota-se que a utilização do Ni reduz consideravelmente os custos de produção, não por seu consumo, uma vez que um catalisador não é perdido no processo, mas sim pela mais facilitada estruturação do meio de produção.

Pode-se obter também um alcano a partir de um alcino; embora as ligações triplas sejam menos reativas do que as ligações duplas, quando rompidas duas vezes darão em dobro a mesma reação de hidrogenação vista acima. Nesse caso, partindo-se de um alcino, duas moléculas de hidrogênio gasoso tornam-se necessárias, e tem-se a hidrogenação completa de um alcino.

“Em geral a hidrogenação é conduzida de forma incompleta, visando a produção de gorduras parcialmente hidrogenadas, podendo ser seletiva ou não seletiva. O processo é considerado seletivo quando a adição de hidrogênio aos ácidos graxos mais insaturados prevalece sobre a hidrogenação dos menos insaturados, sendo mais seletivo com o aumento da temperatura de reação” ¹.

No processo mostrado acima, uma molécula de alcino reage quimicamente com uma molécula de hidrogênio no estado gasoso, dando origem a uma molécula de alceno, a qual reagirá com outra molécula de hidrogênio gasoso, resultando então em um alcano; ambos processos submetidos a alta pressão e temperatura, e catalisados.

Laboratorialmente nota-se que a segunda hidrogenação é mais lenta do que a primeira. Quando empregado um catalisador forte, como Ni ou Pt, a reação inclusive produzirá diretamente o alcano, sem passar pelo alceno. Por outro lado, quando um catalisador de poder mais moderado for utilizado, como a mistura entre paládio (Pd) e sulfato de bário (BaSO4), por exemplo, o processo irá parar no alceno.

Referências:
FELTRE, Ricardo; Química Orgânica, Ed. Moderna, 6° Edição, São Paulo/SP, 2004.
¹ http://www.setor1.com.br/oleos/hidro_genacao.htm.