Nukleofilisitet vs grundlæggende
Syrer og baser er to vigtige begreber inden for kemi. De har modstridende egenskaber. Nukleofil er et udtryk, der er mere fremtrædende brugt i organisk kemi, til at beskrive reaktionsmekanismer og hastigheder. Strukturelt er der ikke en forskellig forskel mellem baser og nukleofiler, men funktionelt udfører de forskellige opgaver.
Hvad er nukleofilisitet?
Nukleofilicitet betyder en arts evne til at fungere som en nukleofil. En nukleofil kan være en hvilken som helst negativ ion eller ethvert neutralt molekyle, der har mindst et ikke-delt elektronpar. Nukleofil er et stof, der er meget elektropositivt, og derfor gerne interagerer med positive centre. Det kan starte reaktioner ved hjælp af det ensomme elektronpar. For eksempel, når en nukleofil reagerer med et alkylhalogenid, angriber det ene par af nukleofilen det carbonatom, der bærer halogenet. Dette carbonatom er delvist positivt ladet på grund af forskellen mellem elektronegativitet mellem det og halogenatomet. Efter at nukleofilen er bundet til kulstoffet, forlader halogenet. Denne type reaktioner er kendt som nukleofile substitutionsreaktioner. Der er en anden type reaktioner initieret af nukleofile, kaldet nukleofile eliminationsreaktioner. Nukleofilisitet fortæller om reaktionsmekanismerne; det er således en indikation af reaktionshastighederne. For eksempel, hvis nukleofiliciteten er høj, kan en bestemt reaktion være hurtig, og hvis nukleofiliciteten er lav, er reaktionshastigheden langsom. Da nukleofiler donerer elektroner, ifølge Lewis-definitionen, er de baser.
Hvad er grundlæggende?
Grundlæggende er evnen til at fungere som en base. Baser er defineret på flere måder af forskellige forskere. Arrhenius definerer en base som et stof, der donerer OH - ioner til opløsningen. Bronsted- Lowry definerer en base som et stof, der kan acceptere en proton. Ifølge Lewis er enhver elektrondonor en base. Ifølge Arrhenius-definitionen skal en forbindelse have en hydroxidanion og evnen til at donere den som en hydroxidion for at være en base. Men ifølge Lewis og Bronsted-Lowry kan der være molekyler, som ikke har hydroxider, men kan fungere som en base. For eksempel NH 3 er en Lewis-base, fordi det kan donere elektronpar på nitrogen. Na 2 CO 3 er en Bronsted-Lowry-base uden hydroxidgrupper, men har evnen til at acceptere hydrogener.
Baserne har en glat sæbe som følelse og en bitter smag. De reagerer let med syrer, der producerer vand og saltmolekyler. Kaustisk sodavand, ammoniak og bagepulver er nogle af de almindelige baser, vi ofte støder på. Baser kan kategoriseres i to baseret på deres evne til at dissociere og producere hydroxidioner. Stærke baser som NaOH og KOH ioniseres fuldstændigt i en opløsning for at give ioner. Svage baser som NH 3 er delvist dissocieret og give færre mængder af hydroxidioner. K b er basen dissociationskonstanten. Det giver en indikation af evnen til at miste hydroxidioner af en svag base. Syrer med højere pK aværdi (mere end 13) er svage syrer, men deres konjugerede baser betragtes som stærke baser. For at kontrollere, om et stof er en base eller ej, kan vi bruge flere indikatorer som lakmuspapir eller pH-papir. Baser viser en pH-værdi højere end 7, og den bliver rød lakmus til blå.
Hvad er forskellen mellem nukleofilitet og basicitet?
• Forskellen mellem nukleofilisitet og basicitet er at være en nukleofil eller en base.
• Alle nukleofiler er baser, men alle baser kan ikke være nukleofile.
• Grundlæggende er evnen til at acceptere brint og således udføre neutraliserende reaktioner, men nukleofilicitet er evnen til at angribe elektrofiler for at starte en bestemt reaktion.
