Forskjellen mellom Base og Nucleophile

De nøkkelforskjell mellom base og nukleofile er det baser er hydrogenacceptorer som kan utføre nøytraliserende reaksjoner mens nukleofiler angriper elektrofiler for å initiere noen bestemte organiske reaksjoner.

Syrer og baser er to viktige begreper innen kjemi. Begge har motstridende egenskaper. En nukleofil er et begrep som vi bruker mer fremtredende i organisk kjemi for å beskrive reaksjonsmekanismer og -hastigheter. Strukturelt er det ikke en distinkt forskjell mellom base og nukleofile, men funksjonelt utfører de forskjellige oppgaver.

INNHOLD

1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er Base
3. Hva er Nucleophile
4. Side ved side-sammenligning - Base vs Nucleophile in Tabular Form
5. Sammendrag

Hva er Base?

Vi kan definere baser på flere måter i henhold til definisjonene av ulike forskere. Arrhenius definerer en base som et stoff som donerer OH^- ioner til løsningen. Ifølge Lewis er enhver elektrondonor en base. Bronsted-Lowry definerer en base som et stoff som kan akseptere en proton. I henhold til Arrhenius-definisjonen, bør en forbindelse ha en hydroksydanion og evnen til å donere den som et hydroksidion som en base.

Men basert på Lewis og Bronsted-Lowry teorier, er det noen molekyler, som ikke har hydroksider, men kan fungere som en base. For eksempel, NH₃ er en Lewis-base, fordi den kan donere elektronparet på nitrogen. På samme måte, Na₂CO₃ er en Bronsted-Lowry base uten hydroksydgrupper, men har evnen til å akseptere hydrogen.

Figur 01: Kjemiske elementer i det periodiske tabellen som kan danne harde, myke og mellomliggende grunnleggende forbindelser

Egenskaper av baser

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. Vi kan kategorisere baser i to kategorier, avhengig av deres evne til å dissociere og produsere hydroksidioner. Sterke baser som NaOH, KOH kan gjennomgå fullstendig ionisering 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 kontrollere 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.

Hva er en Nucleophile?

Vi kan nevne noen negative ion eller noe nøytralmolekyl som har minst ett ikke-delt elektronpar som nukleofil. 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 karbonatomet har en delvis positiv ladning på grunn av den elektronegativitetsforskjellen mellom karbonatomet og halogenatomet.

Figur 02: Reaksjoner av dikarbamoylklorid med nukleofiler

Etter at nukleofilen legger seg til karbon, forlater halogenet. Vi kaller denne type reaksjoner som nukleofile substitusjonsreaksjoner. Det er en annen type reaksjoner som starter med nukleofilene; de er nukleofile eliminasjonsreaksjoner. Nukleofilicitet forteller om reaksjonsmekanismer. Således er det en indikasjon på reaksjonshastighetene. For eksempel, hvis nukleofiliteten er høy, kan en viss reaksjon oppstå fort, og hvis nukleofiliteten er lav, er reaksjonshastigheten langsom. Siden nukleofiler donerer elektroner, er det ifølge Lewis-definisjonen grunnlag.

Hva er forskjellen mellom base og nukleofile?

Den store forskjellen mellom base og nukleofile ligger på deres funksjon. Basene er hydrogenacceptorer som kan utføre nøytraliserende reaksjoner mens nukleofiler angriper elektrofiler for å initiere noen bestemte organiske reaksjoner. Derfor er dette nøkkelen forskjellen mellom base og nukleofile. Videre virker baser som hydrogenacceptorer som kan utføre nøytraliserende reaksjoner mens nukleofiler angriper elektrofiler for å initiere noen bestemte organiske reaksjoner.

Som en annen viktig forskjell mellom base og nukleofil, kan vi ta den typen kjemiske reaksjoner de involverer i; baser involverer i syre nøytraliserende reaksjoner mens nukleofiler involverer i nukleofile reaksjoner. Videre har baser en kjemisk kjemisk natur som betyr at de reagerer avhengig av eksponeringen det avhenger av. Nukleofiler har imidlertid en termodynamisk kjemisk natur som betyr at de påvirkes av de andre kjemiske reaksjonene i miljøet.

Oppsummering - Base vs Nucleophile

Hver nukleofil er en base, men alle basene er ikke nukleofiler. Hovedforskjellen mellom base og nukleofile er at baser er hydrogenacceptorer som kan utføre nøytraliserende reaksjoner mens nukleofiler angriper elektrofiler for å initiere noen bestemte organiske reaksjoner.

Henvisning:

1. Britannica, editors of Encyclopaedia. "Base." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 27. desember 2017. Tilgjengelig her  
2. Libretexts. "Nucleophile." Chemistry LibreTexts, National Science Foundation, 7. juni 2018. Tilgjengelig her

Bilde Courtesy:

1. "Hardsoftbases" Av Tem5psu - Eget arbeid, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia  
2. "DMCC-Reaktion mit Nukleophilen" Ved ChemDoc 2010 - eget arbeid, (CC BY-SA 4,0) via Commons Wikimedia