Nukleofili vs Basicity
Syror och baser är två viktiga begrepp inom kemi. De har motstridiga egenskaper. Nukleofil är en term som används mer framträdande inom organisk kemi för att beskriva reaktionsmekanismer och hastigheter. Strukturellt finns det ingen tydlig skillnad mellan baser och nukleofiler, men funktionellt utför de olika uppgifter.
Vad är nukleofilicitet?
Nukleofilicitet betyder en arts förmåga att agera som en nukleofil. En nukleofil kan vara vilken negativ jon som helst eller vilken neutral molekyl som helst som har minst ett odelat elektronpar. Nukleofil är ett ämne som är mycket elektropositivt, därför gillar att interagera med positiva centra. Det kan initiera reaktioner med hjälp av det ensamma elektronparet. Till exempel, när en nukleofil reagerar med en alkylhalogenid, angriper nukleofilens ensamma par kolatomen som bär halogenen. Denna kolatom är delvis positivt laddad på grund av elektronegativitetsskillnaden mellan den och halogenatomen. Efter att nukleofilen fäster vid kolet, lämnar halogenen. Denna typ av reaktioner är kända som nukleofila substitutionsreaktioner. Det finns en annan typ av reaktioner som initieras av nukleofiler, som kallas nukleofila elimineringsreaktioner. Nukleofilicitet berättar om reaktionsmekanismerna; sålunda är det en indikation på reaktionshastigheterna. Till exempel, om nukleofilicitet är hög kan en viss reaktion vara snabb, och om nukleofilicitet är låg är reaktionshastigheten långsam. Eftersom nukleofiler donerar elektroner, enligt Lewis definition, är de baser.
Vad är Basicity?
Basisitet är förmågan att fungera som bas. Baser definieras på flera sätt av olika forskare. Arrhenius definierar en bas som ett ämne som donerar OH– joner till lösningen. Bronsted- Lowry definierar en bas som ett ämne som kan acceptera en proton. Enligt Lewis är vilken elektrondonator som helst en bas. Enligt Arrhenius definition ska en förening ha en hydroxidanjon och förmågan att donera den som en hydroxidjon för att vara en bas. Men enligt Lewis och Bronsted-Lowry kan det finnas molekyler som inte har hydroxider, men som kan fungera som en bas. Till exempel är NH3 en Lewis-bas, eftersom den kan donera elektronparet på kväve. Na2CO3 är en Bronsted- Lowry-bas utan hydroxidgrupper, men har förmågan att acceptera väte.
Baser har en hal tvålliknande känsla och en bitter smak. De reagerar lätt med syror som producerar vatten och s altmolekyler. Kaustiksoda, ammoniak och bakpulver är några av de vanliga baserna vi stöter på väldigt ofta. Baser kan kategoriseras i två, baserat på deras förmåga att dissociera och producera hydroxidjoner. Starka baser som NaOH och KOH joniseras fullständigt i en lösning för att ge joner. Svaga baser som NH3 är delvis dissocierade och ger färre mängder hydroxidjoner. Kb är basdissociationskonstanten. Det ger en indikation på förmågan att förlora hydroxidjoner av en svag bas. Syror med ett högre pKa-värde (mer än 13) är svaga syror, men deras konjugerade baser anses vara starka baser. För att kontrollera om ett ämne är en bas eller inte kan vi använda flera indikatorer som lackmuspapper eller pH-papper. Baser visar ett pH-värde högre än 7, och det blir röd lackmus till blå.
Vad är skillnaden mellan nukleofilicitet och basicitet?
• Skillnaden mellan nukleofilicitet och basicitet är att vara en nukleofil eller en bas.
• Alla nukleofiler är baser, men alla baser kan inte vara nukleofiler.
• Basicitet är förmågan att acceptera väte, och därmed utföra neutraliserande reaktioner, men nukleofilicitet är förmågan att attackera elektrofiler för att initiera en viss reaktion.
