Nukleofilnost vs osnovnost
Kisline in baze so dva pomembna pojma v kemiji. Imajo protislovne lastnosti. Nukleofil je izraz, ki se v organski kemiji bolj uporablja za opisovanje reakcijskih mehanizmov in hitrosti. Strukturno ni nobene razlike med bazami in nukleofili, vendar funkcionalno opravljajo različne naloge.
Kaj je nukleofilnost?
Nukleofilnost pomeni sposobnost vrste, da deluje kot nukleofil. Nukleofil je lahko kateri koli negativni ion ali katera koli nevtralna molekula, ki ima vsaj en nepodeljen elektronski par. Nukleofil je snov, ki je zelo elektropozitivna, zato rada komunicira s pozitivnimi centri. S pomočjo osamljenega elektronskega para lahko sproži reakcije. Na primer, ko nukleofil reagira z alkil halogenidom, osamljeni par nukleofila napade atom ogljika, ki nosi halogen. Ta atom ogljika je delno pozitivno nabit zaradi razlike v elektronegativnosti med njim in atomom halogena. Ko se nukleofil pritrdi na ogljik, halogen zapusti. Ta vrsta reakcij je znana kot nukleofilne substitucijske reakcije. Obstaja še ena vrsta reakcij, ki jih sprožijo nukleofili, imenovana nukleofilne reakcije izločanja. Nukleofilnost govori o reakcijskih mehanizmih; tako je indikacija hitrosti reakcije. Če je na primer nukleofilnost visoka, je lahko določena reakcija hitra, če pa je nukleofilnost majhna, pa je hitrost reakcije počasna. Ker nukleofili donirajo elektrone, so po Lewisovi definiciji baze.
Kaj je osnovnost?
Osnovnost je sposobnost delovanja kot osnova. Podlage različni znanstveniki opredeljujejo na več načinov. Arrhenius bazo opredeli kot snov, ki raztopini donira OH - ione. Bronsted-Lowry definira bazo kot snov, ki lahko sprejme proton. Po Lewisu je vsak darovalec elektrona osnova. V skladu z Arrheniusovo definicijo mora imeti spojina hidroksidni anion in sposobnost, da jo da kot bazo hidroksidnega iona. Toda po Lewisu in Bronsted-Lowryju lahko obstajajo molekule, ki nimajo hidroksidov, lahko pa delujejo kot osnova. NH 3 je na primer Lewisova baza, ker lahko donira elektronski par na dušiku. Na 2 CO 3 je Bronsted-Lowryjeva baza brez hidroksidnih skupin, vendar ima sposobnost sprejemanja vodikov.
Osnove imajo spolzko milo kot občutek in grenak okus. Z lahkoto reagirajo s kislinami, ki proizvajajo molekule vode in soli. Kavstična soda, amoniak in soda bikarbona so nekatere najpogostejše podlage, s katerimi se zelo pogosto srečujemo. Baze lahko razvrstimo v dve, glede na njihovo sposobnost ločevanja in tvorjenja hidroksidnih ionov. Močne baze, kot sta NaOH in KOH, se v raztopini popolnoma ionizirajo, da dobijo ione. Šibke baze, kot je NH 3, so delno ločene in dajejo manj količin hidroksidnih ionov. K b je osnovna disociacijska konstanta. To kaže na sposobnost izgube hidroksidnih ionov šibke baze. Kisline z višjo pK avrednosti (več kot 13) so šibke kisline, vendar njihove konjugirane baze veljajo za močne baze. Za preverjanje, ali je snov osnova ali ne, lahko uporabimo več kazalnikov, kot sta lakmusov papir ali pH papir. Osnove kažejo pH vrednost večjo od 7, rdeča lakmus pa postane modra.
Kakšna je razlika med nukleofilnostjo in bazičnostjo?
• Razlika med nukleofilnostjo in bazičnostjo je nukleofil ali baza.
• Vsi nukleofili so baze, vendar vse baze ne morejo biti nukleofili.
• Osnovnost je sposobnost sprejemanja vodika in s tem izvajanje nevtralizirajočih reakcij, nukleofilnost pa je sposobnost napada elektrofilov, da sproži določeno reakcijo.
