Skillnad mellan elektrofil och nukleofil

Huvudskillnad - Elektrofil vs Nukleofil

De kemiska reaktionerna mellan organiska och oorganiska kemiska arter uppträder oftast genom elektrofiler och nukleofiler. Elektrofiler och nukleofiler kan definieras som derivat av atomer eller molekyler. Huvudskillnaden mellan elektrofil och nukleofil är det elektrofiler är atomer eller molekyler som kan acceptera elektronpar medan nukleofiler är atomer eller molekyler som kan donera elektronpar.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är elektrofil
      - Definition, egenskaper, exempel
2. Vad är Nucleophile
     - Definition, egenskaper, exempel
3. Vad är skillnaden mellan elektrofil och nukleofil
     - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelvillkor: Elektrofil, elektrofilicitet, elektrofil Additionsreaktion, Elektrofil Substitutionsreaktion, Nukleofil, Nukleofilicitet, Nukleofil Additionsreaktion, Nukleofil Substitutionsreaktion, Lewisyra, Lewis Base

Vad är en elektrofil

En elektrofil är en atom eller molekyl som kan acceptera ett elektronpar från en elektronrikart och bildar en kovalent bindning. Elektrofiler är positiva eller neutrala laddade atomer eller molekyler med fria orbitaler för inkommande elektroner.

Elektrofiler kallas Lewis syror på grund av deras förmåga att acceptera elektroner. En elektrofil skapas när en atom eller en molekyl saknar elektroner för att lyda oktetregeln eller ha en positiv laddning som måste neutraliseras för att bli stabil.

Till exempel hydroniumjon (H3O+) är en elektrofil. Den har en positiv laddning och väteatomen har ledigt utrymme för inkommande elektroner. Därför kan den acceptera elektronpar från en Lewis-bas såsom -OH för att bilda H2O molekyl.

I organisk kemi genomgår elektrofiler addition och substitutionsreaktion. Till exempel sker tillsatsen av halogener till alkener via elektrofila additionsreaktioner.

Figur 01: Alken- och bromtillägg

Elektrofila substitutionsreaktioner innefattar substitutionen av en elektrofil, som ersätter en funktionell grupp av en molekyl. Vanligtvis kan elektrofila substitutionsreaktioner observeras med bensen.

Figur 02: Elektrofil substitution av en elektrofil till bensen, ersätter en väteatom.

Styrkan hos en elektrofil bestäms av dess elektrofilicitet. elektrofiliciteten är en term som används för att indikera den elektrofila naturen hos en elektrofil. Denna elektrofilicitet beror på faktorer som laddning av elektrofilen.

Vad är Nucleophile

En nukleofil är en atom eller molekyl som kan donera elektronpar, och på grund av deras förmåga kallas den också Lewis-basen. Nukleofiler kan donera elektroner till elektrofiler. Molekyler som har pi-bindningar eller atomer eller molekyler som har fria elektronpar verkar som nukleofiler.

Nukleofiler är normalt negativt laddade. Även neutrala laddade molekyler med elektronrika atomer kan uppträda som nukleofiler. Nukleofiler visar också specifika reaktioner såsom nukleofil tillsats och nukleofil substitutionsreaktion.

Figur 03: Reaktion mellan en nukleofil och elektrofil

Ovanstående exempel visar reaktionen mellan en nukleofil och elektrofil. Här, H2O-molekylen fungerar som nukleofilen. Det donerar elektroner till carbocation som har en positiv laddning.

Figur 04: Nukleofil substitution

Ovanstående bild visar en Nukleofil substitutionsreaktion. Nukleofilen visas som "Nu" och den funktionella gruppen "X" i bensenringen ersätts av nukleofilen. Sedan är nukleofilen fäst vid benringen medan "X" -gruppen lämnar bensenringen. Därför kallas "X" den lämnande gruppen. 

nukleofiliciteten är en viktig term för nukleofiler. Nukleofilicitet bestämmer styrkan hos en viss nukleofil. Denna nukleofilicitet beror på många faktorer, såsom laddning, basicitet, polariserbarhet, etc. När nukleofilens negativa laddning ökas ökar nukleofiliciteten. Det betyder nukleofiler som bär en hög negativ laddningsakt som utmärkta nukleofiler.

Skillnad mellan elektrofil och nukleofil

Definition

elektrofil: En elektrofil är en atom eller molekyl som kan acceptera ett elektronpar från en elektronrikart och bildar en kovalent bindning.

nukleofil: En nukleofil är en atom eller molekyl som kan donera elektronpar.

Elektrisk laddning

elektrofil: Elektrofiler är antingen positivt laddade eller neutrala laddade.

nukleofil: Nukleofiler är antingen negativt laddade eller neutrala laddade.

Kemiska reaktioner

elektrofil: Elektrofiler genomgår elektrofila tillsatser och elektrofila substitutionsreaktioner.

nukleofil: Nukleofiler genomgår nukleofil tillsats och nukleofila substitutionsreaktioner.

Andra namn

elektrofil: Elektrofiler kallas också Lewis-syror.

nukleofil: Nukleofiler kallas också Lewis-baser.

Slutsats

Elektrofiler och nukleofiler spelar en viktig roll i kemiska reaktioner avseende organisk kemi och oorganisk kemi. Huvudskillnaden mellan elektrofil och nukleofil är att elektrofiler är atomer eller molekyler som kan acceptera elektronpar medan nukleofiler är atomer eller molekyler som kan donera elektronpar.

referenser:

1. "Nucleophile." Chemistry LibreTexts. Libretexts, 21 juli 2016. Web. 27 juni 2017. 
2. "Nukleofiler och elektrofiler". Nukleofiler och elektrofiler. N.p., n.d. Webb. Tillgänglig här. 27 juni 2017. 

Image Courtesy:

1. "Alkene-brom-addition-2D-skelet" Av Benjah-bmm27 - Egent arbete (Public Domain) via Wikimedia Commons
2. "Electrophilic-aromatic-substitution-general" Av Benjah-bmm27 - Egent arbete (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. "NS1-reaktion part2 rekombination karbokatalokernukle" Vid V8rik på engelska Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
4. "Mekanism nukleofil aromatisk substitution" Av Sponk (talk) - Egent arbete (Public Domain) via Commons Wikimedia