Alkinlerin katılma tepkimeleri (H2, Halojen, Su katılması) Test 1

Bir alkin bileşiğine yapılan katalitik hidrojenasyon sonucu alkan oluşması için kaç mol H₂ gerekir?

A) 1 mol
B) 1.5 mol
C) 2 mol
D) 2.5 mol

Bu soruyu çözmek için, alkinlerin ve alkanların yapılarını ve katalitik hidrojenasyon reaksiyonunun ne anlama geldiğini anlamamız gerekiyor.

• Alkinler: Alkinler, karbon atomları arasında en az bir tane üçlü bağ ($C \equiv C$) içeren doymamış hidrokarbonlardır. Bir üçlü bağ, bir sigma ($\sigma$) bağı ve iki pi ($\pi$) bağından oluşur. Bu $\pi$ bağları, molekülün doymamış karakterini verir ve katılma reaksiyonlarına girmesini sağlar.
• Alkanlar: Alkanlar, karbon atomları arasında sadece tekli bağlar ($C-C$) içeren doymuş hidrokarbonlardır. Tüm bağlar sigma bağıdır ve molekül maksimum sayıda hidrojen atomu içerir.
• Katalitik Hidrojenasyon: Bu reaksiyon, bir katalizör (genellikle Pt, Pd veya Ni gibi metaller) varlığında doymamış bir bileşiğe hidrojen ($H_2$) eklenmesidir. Hidrojenasyon, $\pi$ bağlarını kırarak ve bu bağların yerine karbon atomlarına hidrojen atomları ekleyerek bileşiği daha doymuş hale getirir.
• Bir alkinin yapısındaki üçlü bağda iki adet $\pi$ bağı bulunur. Her bir $\pi$ bağının doyurulması (kırılması) için bir mol $H_2$ molekülü gerekir.
• Alkinin tamamen alkana dönüşmesi demek, üçlü bağdaki her iki $\pi$ bağının da kırılması ve yerine hidrojen atomlarının eklenmesi demektir.
• Bu durumda, bir alkinin bir alkana dönüşmesi için iki adet $\pi$ bağının kırılması gerektiğinden, toplamda 2 mol $H_2$ molekülüne ihtiyaç duyulur.
• Genel reaksiyon şu şekilde gösterilebilir:

  $R-C \equiv C-R' + 2H_2 \xrightarrow{Katalizör} R-CH_2-CH_2-R'$

  Burada $R$ ve $R'$ alkil gruplarını veya hidrojen atomlarını temsil eder.

Cevap C seçeneğidir.