Нуклеофилност срещу основност
Киселините и основите са две важни понятия в химията. Те имат противоречиви свойства. Нуклеофил е термин, който се използва по-видно в органичната химия, за да опише реакционните механизми и скорости. В структурно отношение няма разлика между основите и нуклеофилите, но функционално те изпълняват различни задължения.
Какво е нуклеофилност?
Нуклеофилността означава способността на даден вид да действа като нуклеофил. Нуклеофил може да бъде всеки отрицателен йон или всяка неутрална молекула, която има поне една споделена електронна двойка. Нуклеофилът е вещество, което е много електропозитивно, поради което обича да взаимодейства с положителни центрове. Той може да инициира реакции, използвайки самотната електронна двойка. Например, когато нуклеофил реагира с алкил халогенид, самотната двойка нуклеофил атакува въглеродния атом, който носи халогена. Този въглероден атом е частично положително зареден поради разликата в електроотрицателността между него и халогенния атом. След като нуклеофилът се прикрепи към въглерода, халогенът напуска. Този тип реакции са известни като нуклеофилни реакции на заместване. Съществува и друг тип реакции, инициирани от нуклеофили, наречени нуклеофилни реакции на елиминиране. Нуклеофилността разказва за реакционните механизми; по този начин, това е индикация за скоростите на реакция. Например, ако нуклеофилността е висока, тогава определена реакция може да бъде бърза и ако нуклеофилността е ниска, скоростта на реакцията е бавна. Тъй като нуклеофилите даряват електрони, според дефиницията на Луис те са бази.
Какво е Основност?
Основността е способността да се действа като основа. Базите се дефинират по няколко начина от различни учени. Arrhenius определя база като вещество, което дарява OH - йони в разтвора. Бронстед - Лоури определя база като вещество, което може да приеме протон. Според Луис всеки електронен донор е основа. Според дефиницията на Арениус, съединението трябва да има хидроксиден анион и способността да го дарява като хидроксиден йон, за да бъде основа. Но според Луис и Бронстед-Лоури може да има молекули, които не притежават хидроксиди, но могат да действат като основа. Например NH 3 е основа на Луис, тъй като може да отдаде електронната двойка върху азот. Na 2 СО 3 е основа на Бронстед-Лоури без хидроксидни групи, но има способността да приема водород.
Основите имат хлъзгав сапун като усещане и горчив вкус. Те реагират лесно с киселини, произвеждащи молекули вода и сол. Сода каустик, амоняк и сода бикарбонат са едни от често срещаните основи, с които се сблъскваме много често. Основите могат да бъдат категоризирани на две въз основа на способността им да дисоциират и да произвеждат хидроксидни йони. Силни основи като NaOH и KOH са напълно йонизирани в разтвор, за да дадат йони. Слабите основи като NH 3 са частично дисоциирани и дават по-малко количества хидроксидни йони. K b е основната константа на дисоциация. Това дава индикация за способността да губи хидроксидни йони на слаба основа. Киселини с по-висока рК астойност (повече от 13) са слаби киселини, но техните конюгирани основи се считат за силни основи. За да проверим дали дадено вещество е основа или не, можем да използваме няколко индикатора като лакмусова хартия или pH хартия. Основите показват стойност на рН по-висока от 7 и превръща червения лакмус в син.
Каква е разликата между нуклеофилността и основността?
• Разликата между нуклеофилността и основността е да бъдеш нуклеофил или основа.
• Всички нуклеофили са бази, но всички бази не могат да бъдат нуклеофили.
• Основността е способността да се приема водород, като по този начин се извършват неутрализиращи реакции, но нуклеофилността е способността да атакуват електрофили, за да инициират определена реакция.
