Razlika med nukleofilnostjo in bazičnostjo

Nukleofilnost proti bazičnosti
 

Kisline in baze so dva pomembna pojma v kemiji. Imajo nasprotujoče si lastnosti. Nucleofhile je izraz, ki se izraziteje uporablja v organski kemiji za opis reakcijskih mehanizmov in hitrosti. Strukturno ni nobene razlike med bazami in nukleofili, funkcionalno pa opravljajo različne naloge.

Kaj je nukleofilnost?

Nukleofilnost pomeni sposobnost vrste, da deluje kot nukleofil. Nukleofil je lahko kateri koli negativni ion ali katera koli nevtralna molekula, ki ima vsaj en par neporabljenih elektronov. Nukleofil je snov, ki je zelo elektropozitivna, zato radi komunicirajo s pozitivnimi centri. Reakcije lahko sproži z uporabo para osamljenih elektronov. Na primer, ko nukleofil reagira z alkil halogenidom, osamljeni par nukleofil napada atom ogljika, ki nosi halogen. Ta ogljikov atom je delno pozitivno nabit zaradi razlike v elektronegativnosti med njim in atomom halogena. Ko se nukleofil pritrdi na ogljik, halogen zapusti. Ta vrsta reakcij je znana kot nukleofilne substitucijske reakcije. Obstaja še ena vrsta reakcij, ki jih sprožijo nukleofili, imenovane nukleofilne reakcije izločanja. Nukleofilnost govori o reakcijskih mehanizmih; torej je znak hitrosti reakcije. Na primer, če je nukleofilnost velika, je lahko določena reakcija hitra, in če je nukleofilnost majhna, je hitrost reakcije počasna. Ker nukleofili dajejo elektrone, so po Lewisovi definiciji to baze.

Kaj je osnova?

Osnovnost je sposobnost, da deluje kot osnova. Različni znanstveniki določajo podlage na več načinov. Arrenius definira bazo kot snov, ki daje OH^- ioni do raztopine. Bronsted-Lowry definira bazo kot snov, ki lahko sprejme proton. Po besedah ​​Lewisa je vsak darovalec elektronov baza. Po definiciji Arrhenius naj bi imela spojina hidroksidni anion in sposobnost darovanja kot hidroksidni ion za bazo. Toda po Lewisu in Bronsted-Lowryju lahko obstajajo molekule, ki nimajo hidroksidov, vendar lahko delujejo kot baza. Na primer NH₃ je Lewisova osnova, saj lahko darova par elektronov na dušik. Na₂CO₃ je baza Bronsted-Lowry brez hidroksidnih skupin, vendar lahko sprejema vodike.

Podstavki imajo spolzko milo kot občutek in grenak okus. Zlahka reagirajo s kislinami, ki proizvajajo molekule vode in soli. Kavstična soda, amoniak in pecilna soda so nekatere od pogostih podlag, na katere naletimo zelo pogosto. Baze lahko razvrstimo na dve, glede na sposobnost disociacije in proizvajanja hidroksidnih ionov. Močne baze, kot sta NaOH in KOH, so popolnoma ionizirane v raztopini, da dobimo ione. Šibke podlage kot NH₃ se delno disociirajo in dajejo manjše količine hidroksidnih ionov. K_b je stalna disocijacijska konstanta. Podaja sposobnost izgube hidroksidnih ionov šibke baze. Kisline z višjim pK_a vrednost (več kot 13) so šibke kisline, vendar njihove konjugirane baze veljajo za močne baze. Za preverjanje, ali je neka snov osnova ali ne, lahko uporabimo več indikatorjev, kot sta lakmusov papir ali pH papir. Podstavki kažejo pH vrednost, višjo od 7, in postane rdeč lakmus v modro.