Nukleofiliškumas ir pagrindas
Rūgštys ir bazės yra dvi svarbios chemijos sąvokos. Jie turi prieštaringų savybių. Nukleofilas yra terminas, kuris labiau naudojamas organinėje chemijoje, apibūdinantis reakcijos mechanizmus ir greičius. Struktūriškai nėra skiriamo skirtumo tarp bazių ir nukleofilų, tačiau funkciškai jie atlieka skirtingas pareigas.
Kas yra nukleofiliškumas?
Nukleofiliškumas reiškia rūšies sugebėjimą veikti kaip nukleofilas. Nukleofilas gali būti bet kuris neigiamas jonas arba bet kuri neutrali molekulė, turinti bent vieną nesidalijamą elektronų porą. Nukleofilas yra medžiaga, kuri yra labai elektropozityvi, todėl mėgsta sąveikauti su teigiamais centrais. Jis gali inicijuoti reakcijas naudodamas vienišų elektronų porą. Pavyzdžiui, kai nukleofilas reaguoja su alkilhalogenidu, vieniša nukleofilo pora puola anglies atomą, kuriame yra halogenas. Šis anglies atomas yra dalinai teigiamai įkrautas dėl elektronegatyvumo skirtumo tarp jo ir halogeno atomo. Nukleofilui prisijungus prie anglies, halogenas išeina. Šio tipo reakcijos yra žinomos kaip nukleofilinės pakaitų reakcijos. Yra ir kitas nukleofilų inicijuotų reakcijų tipas, vadinamas nukleofilinėmis eliminacijos reakcijomis. Nukleofiliškumas pasakoja apie reakcijos mechanizmus; taigi tai rodo reakcijos greitį. Pavyzdžiui, jei nukleofiliškumas yra didelis, tam tikra reakcija gali būti greita, o jei nukleofiliškumas yra mažas, reakcijos greitis yra lėtas. Kadangi nukleofilai dovanoja elektronus, pagal Lewiso apibrėžimą jie yra pagrindai.
Kas yra pagrindas?
Pagrindiškumas yra galimybė veikti kaip bazė. Pagrindus įvairūs mokslininkai apibrėžia keliais būdais. Arrhenius apibrėžia bazę kaip medžiagą, kuri tirpalui dovanoja OH - jonus. Bronstedas - Lowry apibrėžia bazę kaip medžiagą, kuri gali priimti protoną. Pasak Lewiso, bet kuris elektronų donoras yra bazė. Pagal Arrhenius apibrėžimą junginys turėtų turėti hidroksido anijoną ir galimybę jį paaukoti kaip hidroksido joną, kad jis būtų bazė. Tačiau, pasak Lewiso ir Bronstedo-Lowry, gali būti molekulių, kurios neturi hidroksidų, bet gali veikti kaip bazė. Pavyzdžiui, NH 3 yra Lewiso bazė, nes ji gali paaukoti elektronų porą azotui. Na 2 CO 3 yra Bronsted-Lowry bazė be hidroksido grupių, tačiau turi galimybę priimti vandenilius.
Pagrindai turi slidų muilo jausmą ir karčią skonį. Jie lengvai reaguoja su rūgštimis, gaminančiomis vandens ir druskos molekules. Kaustinė soda, amoniakas ir soda yra keletas įprastų pagrindų, su kuriais susiduriame labai dažnai. Bazes galima suskirstyti į dvi, atsižvelgiant į jų gebėjimą atsiriboti ir gaminti hidroksido jonus. Stiprios bazės, tokios kaip NaOH ir KOH, yra visiškai jonizuojamos tirpale, kad gautų jonus. Silpnos bazės, pavyzdžiui, NH 3 yra iš dalies atskirta ir suteikti mažiau kiekius hidroksido jonų. K b yra pagrindinė disociacijos konstanta. Tai rodo gebėjimą prarasti silpnos bazės hidroksido jonus. Rūgštys, kurių pK yra didesnisvertė (daugiau nei 13) yra silpnos rūgštys, tačiau jų konjuguotos bazės laikomos stipriomis. Norėdami patikrinti, ar medžiaga yra pagrindas, galime naudoti kelis rodiklius, pavyzdžiui, lakmuso popierių ar pH popierių. Bazių pH vertė yra didesnė nei 7, o raudonas lakmusas tampa mėlynas.
Kuo skiriasi nukleofilumas ir pagrindas?
• Skirtumas tarp nukleofiliškumo ir baziškumo yra nukleofilas ar bazė.
• Visi nukleofilai yra pagrindai, tačiau visi pagrindai negali būti nukleofilai.
• Pagrindiškumas yra gebėjimas priimti vandenilį, tokiu būdu atliekant neutralizuojančias reakcijas, tačiau nukleofiliškumas yra galimybė atakuoti elektrofilus, kad būtų inicijuota tam tikra reakcija.
