Skillnad mellan nukleofilicitet och basicitet

Nukleofilicitet vs Basicity
 

Syror och baser är två viktiga begrepp inom kemi. De har motstridiga egenskaper. Nukleofil är en term, som används mer framträdande i organisk kemi, för att beskriva reaktionsmekanismer och -hastigheter. Strukturellt är det inte någon distinkt skillnad mellan baser och nukleofiler, men funktionellt utför de olika uppgifter.

Vad är nukleofilicitet?

Nukleofilicitet betyder en arts förmåga att verka som en nukleofil. En nukleofil kan vara vilken som helst negativ jon eller någon neutral molekyl som har åtminstone ett odelat elektronpar. Nukleofil är ett ämne som är mycket elektromagnetiskt, därför att interagera med positiva centra. Det kan initiera reaktioner med hjälp av det ensamma elektronparet. När en nukleofil reagerar med en alkylhalogenid, anfaller det ensamma nukleofilparet kolatomen som bär halogenet. Denna kolatom är partiellt positiv laddad på grund av elektronegativitetsskillnaden mellan den och halogenatomen. När nukleofilen är fäst vid kolet lämnar halogenet. Denna typ av reaktioner är kända som nukleofila substitutionsreaktioner. Det finns en annan typ av reaktioner initierade av nukleofiler, som kallas nukleofila eliminationsreaktioner. Nukleofilicitet berättar om reaktionsmekanismerna; Det är således en indikation på reaktionshastigheterna. Om nukleofiliciteten är hög kan exempelvis en viss reaktion vara snabb, och om nukleofiliciteten är låg är reaktionshastigheten långsam. Eftersom nukleofiler donerar elektroner, enligt Lewis-definitionen, är de baser.

Vad är Basicity?

Basicitet är förmågan att fungera som en bas. Baser definieras på flera sätt av olika forskare. Arrhenius definierar en bas som substans som donerar OH^- joner till lösningen. Bronsted-Lowry definierar en bas som substans som kan acceptera en proton. Enligt Lewis är någon elektrondonator en bas. Enligt Arrhenius-definitionen bör en förening ha en hydroxidanjon och förmågan att donera den som en hydroxidjon som en bas. Men enligt Lewis och Bronsted-Lowry kan det finnas molekyler, som inte har hydroxider, men kan fungera som en bas. Till exempel, NH₃ är en Lewis-bas, eftersom den kan donera elektronparet på kväve. na₂CO₃ är en Bronsted-Lowry-bas utan hydroxidgrupper, men har förmågan att acceptera väte.

Baserna har en glatt tvål som känsla och en bitter smak. De reagerar lätt med syror som producerar vatten och saltmolekyler. Caustic soda, ammoniak och bakpulver är några av de gemensamma baserna vi stöter på mycket 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 dissocieras delvis och ger färre mängder hydroxidjoner. K_b är basdissociationskonstanten. Det ger en indikation på förmågan att förlora hydroxidjoner av en svag bas. Syror med högre pK_en värde (mer än 13) är svaga syror, men deras konjugatbaser betraktas som starka baser. För att kontrollera om ett ämne är en bas eller inte kan vi använda flera indikatorer som litmuspapper eller pH-papper. Baser visar ett pH-värde högre än 7, och det blir rött lakmus till blått.