11.3: Calores de Hidrogenación

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Además de tener aplicaciones sintéticas, la hidrogenación catalítica es útil para fines analíticos y termoquímicos. El análisis de una sustancia para el número de dobles enlaces carbono-carbono que contiene se realiza midiendo la captación de hidrógeno para una cantidad conocida de muestra. La medición del calor evolucionado en la hidrogenación de alquenos da información sobre las estabilidades relativas de los alquenos, siempre que las diferencias en\(\Delta S^0\) los valores sean pequeñas.

Los valores experimentales de\(\Delta H^0\) para hidrogenación de una serie de alquenos y alquinos se enumeran en el Cuadro 11-2. Las energías de enlace promedio\(\Delta H^0\) calculadas son\(-30 \: \text{kcal/mol}\) para un doble enlace y\(-69 \: \text{kcal/mol}\) para un triple enlace. Las divergencias de estos valores reflejan la influencia de la estructura en las fortalezas de múltiples enlaces. Se pueden hacer algunas generalizaciones importantes:

Cuantos más grupos alquilo u otros sustituyentes haya en el enlace múltiple, menos calor se desprende en la hidrogenación. Debido a que menos calor evolucionado significa un enlace más fuerte y estable, parece que la sustitución de alquilo aumenta la estabilidad (fuerza) del enlace múltiple.
Los isómeros trans de los etenos sustituidos con 1,2-dialquilo evolucionan menos calor (son más estables) que los isómeros cis correspondientes. Esto es el resultado del hacinamiento molecular en los isómeros cis a partir de interacciones no enlazadas entre dos grupos alquilo en el mismo lado del doble enlace. El efecto asciende a casi\(10 \: \text{kcal/mol}\) con dos grupos cis - terc- butilo. Este efecto es otra manifestación de impedimento estérico y se puede ver más claramente con modelos de relleno de espacio (Figura 11-3).

Figura 11-3: Modelos de relleno de espacio de cis- y trans-2,2,5,5-tetrametil-3-hexeno, que muestran la diferencia en las interacciones estéricas entre los *grupos terc *- butilo*.*

3. Los dienos conjugados son más estables que los dienos aislados (comparar 1,3- y 1,4-pentadieno).

4. Los dienos acumulados parecen ser menos estables que los dienos conjugados o aislados (ver 1,2-propadieno).

Cuadro 11-2: Calores de Hidrogenación de Alquenos y Alquinos Gaseosos\(\left( \text{kcal/mol}, \: 1 \: \text{atm}, \: 25^\text{o} \right)\)

Colaboradores y Atribuciones

John D. Robert and Marjorie C. Caserio (1977) Basic Principles of Organic Chemistry, second edition. W. A. Benjamin, Inc. , Menlo Park, CA. ISBN 0-8053-8329-8. This content is copyrighted under the following conditions, "You are granted permission for individual, educational, research and non-commercial reproduction, distribution, display and performance of this work in any format."