Forskjellen mellom nukleofilitet og grunnleggende

Nukleofilitet mot grunnleggende
 

Syrer og baser er to viktige begreper innen kjemi. De har motstridende egenskaper. Nukleofil er et begrep, som er mer fremtredende brukt i organisk kjemi, for å beskrive reaksjonsmekanismer og -hastigheter. Strukturelt er det ikke en distinkt forskjell mellom baser og nukleofiler, men funksjonelt utfører de forskjellige oppgaver.

Hva er Nucleophilicity?

Nukleofilicitet betyr at en art kan virke som en nukleofil. En nukleofil kan være en hvilken som helst negativ ion eller et nøytralt molekyl som har minst ett udelte elektronpar. Nukleofil er et stoff som er veldig elektro-positivt, derfor som å samhandle med positive sentre. Det kan starte reaksjoner ved hjelp av det ensomme elektronparet. For eksempel, når en nukleofil reagerer med et alkylhalogenid, angriper det ensomme par av nukleofilen karbonatomet som bærer halogenet. Dette karbonatom er delvis positiv ladet på grunn av den elektronegativitetsforskjellen mellom den og halogenatomet. Etter at nukleofilen legger seg til karbon, forlater halogenet. Denne typen reaksjoner er kjent som nukleofile substitusjonsreaksjoner. Det er en annen type reaksjoner initiert av nukleofiler, kalt nukleofile eliminasjonsreaksjoner. Nukleofilicitet forteller om reaksjonsmekanismer; Det er således en indikasjon på reaksjonshastighetene. For eksempel, hvis nukleofiliteten er høy, så kan en viss reaksjon være rask, og hvis nukleofiliteten er lav, er reaksjonshastigheten langsom. Siden nukleofiler donerer elektroner, er det ifølge Lewis-definisjonen grunnlag.

Hva er grunnleggende?

Grunnleggende er evnen til å fungere som en base. Baser er definert på flere måter av ulike forskere. Arrhenius definerer en base som et stoff som donerer OH^- ioner til løsningen. Bronsted-Lowry definerer en base som et stoff som kan akseptere en proton. Ifølge Lewis er enhver elektrondonor en base. Ifølge Arrhenius-definisjonen bør en forbindelse ha en hydroksydanion og evnen til å donere den som et hydroksidion som base. Men ifølge Lewis og Bronsted-Lowry kan det være molekyler, som ikke har hydroksyder, men kan fungere som en base. For eksempel, NH₃ er en Lewis-base, fordi den kan donere elektronparet på nitrogen. na₂CO₃ er en Bronsted-Lowry-base uten hydroksydgrupper, men har evne til å akseptere hydrogener.

Baser har en glatt såpe som følelse og en bitter smak. De reagerer lett med syrer som produserer vann og saltmolekyler. Caustic soda, ammoniakk og natron er noen av de vanlige basene vi kommer over veldig ofte. Baser kan kategoriseres i to, basert på deres evne til å dissociere og produsere hydroksidioner. Sterke baser som NaOH og KOH er fullstendig ionisert i en løsning for å gi ioner. Svake baser som NH₃ Delvis dissocieres og gir færre mengder hydroksidioner. K_b er basedissociasjonskonstanten. Det gir en indikasjon på evnen til å miste hydroksidioner av en svak base. Syrer med høyere pK_en verdi (over 13) er svake syrer, men deres konjugatbaser betraktes som sterke baser. For å sjekke om et stoff er en base eller ikke, kan vi bruke flere indikatorer som litmuspapir eller pH-papir. Baser viser en pH-verdi høyere enn 7, og den blir rød litmus til blå.