Forskjellen mellom elektrofil og nukleofil

Hovedforskjell - Elektrofil vs Nukleofile

De kjemiske reaksjonene mellom organiske og uorganiske kjemiske arter forekommer hovedsakelig gjennom elektrofiler og nukleofiler. Elektrofiiler og nukleofiler kan defineres som derivater av atomer eller molekyler. Hovedforskjellen mellom elektrofil og nukleofil er det elektrofiler er atomer eller molekyler som kan akseptere elektronpar mens nukleofiler er atomer eller molekyler som kan donere elektronpar.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er elektrofil
      - Definisjon, egenskaper, eksempler
2. Hva er Nucleophile
     - Definisjon, egenskaper, eksempler
3. Hva er forskjellen mellom elektrofil og nukleofile
     - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelbetingelser: Elektrofil, elektrofilisitet, elektrofil tilleggsreaksjon, elektrofil substitusjonsreaksjon, nukleofil, nukleofilisitet, nukleofil addisjonreaktjon, nukleofil substitusjonsreaksjon, Lewis-syre, Lewis Base

Hva er en elektrofil

En elektrofil er et atom eller molekyl som kan akseptere et elektronpar fra en elektronrikt art og danne en kovalent binding. Elektrofiiler er positive eller nøytralt ladede atomer eller molekyler som har frie orbitaler for innkommende elektroner.

Elektrofiiler kalles Lewis syrer på grunn av deres evne til å akseptere elektroner. En elektrofil er opprettet når et atom eller et molekyl mangler elektroner for å adlyde oktetregelen eller ha en positiv ladning som trengs for å bli nøytralisert for å bli stabil.

For eksempel, Hydronium ion (H3O+) er en elektrofil. Den har en positiv ladning og hydrogenatomet har ledig plass til innkommende elektroner. Derfor kan den akseptere elektronpar fra en Lewis-base som -OH for å danne H2O molekyl.

I organisk kjemi gjennomgår elektrofiler tilleggs- og substitusjonsreaksjon. For eksempel skjer tilsetningen av halogener til alkener via elektrofile addisjonsreaksjoner.

Figur 01: Alken- og bromtilsetning

Elektrofil substitusjonsreaksjoner inkluderer substitusjon av en elektrofil, som erstatter en funksjonell gruppe av et molekyl. Vanligvis kan elektrofile substitusjonsreaksjoner observeres med benzen.

Figur 02: Elektrofil substitusjon av en elektrofil til benzen, erstatter et hydrogenatom.

Styrken til en elektrofil bestemmes av sin elektrofilitet. elektrofilisiteten er et begrep som brukes til å indikere elektrofilt karakter av en elektrofil. Denne elektrofilisiteten er avhengig av faktorer som ladning av elektrofilen.

Hva er Nucleophile

En nukleofil er et atom eller molekyl som kan donere elektronpar, og på grunn av deres evne kalles det også Lewis base. Nukleofiler kan donere elektroner til elektrofiler. Molekyler som har pi-bindinger eller atomer eller molekyler som har frie elektronpar virker som nukleofiler.

Nukleofiler er normalt negativt ladet. Selv nøytralt ladede molekyler med elektronrike atomer kan oppføre seg som nukleofiler. Nukleofiler viser også spesifikke reaksjoner som nukleofil addisjon og nukleofil substitusjonsreaksjon.

Figur 03: Reaksjon mellom nukleofil og elektrofil

Eksemplet ovenfor viser reaksjonen mellom en nukleofil og elektrofil. Her, H2O-molekylet virker som nukleofilen. Det donerer elektroner til karbokatalysasjonen som har en positiv ladning.

Figur 04: Nukleofil substitusjon

Ovennevnte bilde viser en Nukleofil substitusjonsreaksjon. Nukleofilen er vist som "Nu" og funksjonell gruppen "X" i benzenringen erstattes av nukleofilen. Deretter er nukleofilen festet til beningen mens "X" -gruppen forlater benzenringen. Derfor kalles "X" den forlatende gruppen. 

nukleofiliteten er et viktig begrep for nukleofiler. Nukleofilicitet bestemmer styrken av en bestemt nukleofil. Denne nukleofiliteten er avhengig av mange faktorer som ladning, basicitet, polariserbarhet, etc. For eksempel når nukleofilens negative ladning økes, øker nukleofiliteten. Det betyr at nukleofiler bærer en høy negativ ladningshandling som utmerkede nukleofiler.

Forskjellen mellom elektrofil og nukleofil

Definisjon

elektrofil: En elektrofil er et atom eller molekyl som kan akseptere et elektronpar fra en elektronrikt art og danne en kovalent binding.

nukleofil: En nukleofil er et atom eller molekyl som kan donere elektronpar.

Elektrisk kostnad

elektrofil: Elektrofiiler er enten positivt ladet eller nøytralt ladet.

nukleofil: Nukleofiler er enten negativt ladet eller nøytralt ladet.

Kjemiske reaksjoner

elektrofil: Elektrofiiler gjennomgår elektrofile tillegg og elektrofile substitusjonsreaksjoner.

nukleofil: Nukleofiler undergår nukleofil tillegg og nukleofile substitusjonsreaksjoner.

Andre navn

elektrofil: Elektrofiiler kalles også Lewis-syrer.

nukleofil: Nukleofiler kalles også Lewis-baser.

Konklusjon

Elektrofiiler og nukleofiler spiller en viktig rolle i kjemiske reaksjoner angående organisk kjemi og uorganisk kjemi. Hovedforskjellen mellom elektrofil og nukleofil er at elektrofiler er atomer eller molekyler som kan akseptere elektronpar mens nukleofiler er atomer eller molekyler som kan donere elektronpar.

referanser:

1. "Nucleophile." Chemistry LibreTexts. Libretexts, 21. juli 2016. Web. 27. juni 2017. 
2. "Nucleophiles and Electrophiles." Nucleophiles and Electrophiles. N.p., n.d. Web. Tilgjengelig her. 27. juni 2017. 

Bilde Courtesy:

1. "Alkene-brom-tillegg-2D-skjelett" Av Benjah-bmm27 - Eget arbeid (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Elektrofil-aromatisk-substitusjon-generell" Av Benjah-bmm27 - Eget arbeid (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. "NS1 reaksjon part2 rekombinasjon karbokode nukleofile" Av V8rik på engelsk Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
4. "Mekanisk nukleofil aromatisk substitusjon" Av Sponk (talk) - Eget arbeid (Public Domain) via Commons Wikimedia