Razlika između baze i nukleofila

ključna razlika između baze i nukleofila je to baze su akceptori vodika koji mogu izvesti neutralizirajuće reakcije dok nukleofili napadaju elektrofile da pokrenu neke određene organske reakcije.

Kisele kiseline i baze dva su važna koncepta u kemiji. Oboje imaju oprečna svojstva. Nukleofil je pojam koji koristimo češće u organskoj kemiji za opisivanje reakcijskih mehanizama i brzina. Strukturno, ne postoji razlika između baze i nukleofila, ali funkcionalno oni obavljaju različite dužnosti.

SADRŽAJ

1. Pregled i ključne razlike
2. Što je baza
3. Što je nukleofil
4. Usporedna usporedba - Baza protiv nukleofila u tabelarnom obliku
5. Sažetak

Što je Baza?

Osnove možemo definirati na nekoliko načina prema definicijama različitih znanstvenika. Arrhenius definira bazu kao tvar koja donira OH^- ioni u otopinu. Prema Lewisu, svaki davatelj elektrona je baza. Bronsted-Lowry definira bazu kao tvar koja može prihvatiti protone. Prema Arrheniusovoj definiciji, spoj bi trebao imati hidroksidni anion i sposobnost da ga donira kao hidroksidni ion da bi bio baza.

Međutim, na osnovu teorija Lewisa i Bronsted-Lowryja, postoje neke molekule koje ne posjeduju hidrokside, ali mogu djelovati kao baza. Na primjer, NH₃ je Lewisova baza, jer može donirati par elektrona na dušiku. Isto tako i Na₂CO₃ je Bronsted-Lowryjeva baza bez hidroksidnih skupina, ali ima sposobnost prihvaćanja vodika.

Slika 01: Kemijski elementi u periodičnoj tablici koji mogu tvoriti tvrde, meke i intermedijarne osnovne spojeve

Svojstva baza

Baza ima sklizak sapun poput osjećaja i gorak okus. Lako reagiraju s kiselinama koje proizvode molekule vode i soli. Kaustična soda, amonijak i soda bikarbona neke su od uobičajenih baza na koje nailazimo vrlo često. Baze možemo razvrstati u dvije kategorije, ovisno o njihovoj sposobnosti disocijacije i stvaranja hidroksidnih iona. Jake baze poput NaOH, KOH mogu proći potpunu ionizaciju u otopini dajući ione. Slabi baze poput NH₃ djelomično se disociraju i daju manje količine hidroksidnih iona.

K_b je konstanta disocijacije baze. Daje pokazatelj sposobnosti gubitka hidroksidnih iona slabe baze. Kiseline s većom pK vrijednost (više od 13) su slabe kiseline, ali njihove konjugirane baze smatraju se jakim bazama. Da bismo provjerili je li neka tvar baza ili ne, možemo upotrijebiti nekoliko pokazatelja poput lakmusovog papira ili pH papira. Baze pokazuju pH vrijednost veću od 7, a crveni lakmus postaje plav.

Što je nukleofil?

Možemo imenovati bilo koji negativni ion ili bilo koju neutralnu molekulu koja ima barem jedan neobrijani par elektrona kao nukleofil. Nukleofil je tvar koja je vrlo elektropozitivna, stoga voli komunicirati s pozitivnim centrima. Može pokrenuti reakcije pomoću para usamljenih elektrona. Na primjer, kada nukleofil reagira s alkilhalogenidom, usamljeni par nukleofila napada atom ugljika koji sadrži halogen. Ovaj ugljikov atom ima djelomični pozitivni naboj zbog razlike u elektronegativnosti između atoma ugljika i atoma halogena.

Slika 02: Reakcije dikarbamoil klorida s nukleofilima

Nakon što se nukleofil spoji s ugljikom, halogeni odlaze. Ovu vrstu reakcija nazivamo nukleofilnim supstitucijskim reakcijama. Postoji još jedna vrsta reakcija koje pokreću nukleofili; to su nukleofilne reakcije eliminacije. Nukleofilnost govori o mehanizmima reakcije. Dakle, pokazatelj je brzine reakcija. Na primjer, ako je nukleofilnost velika, onda se određena reakcija može brzo dogoditi, a ako je nukleofilnost mala, brzina reakcije je spora. Budući da nukleofili doniraju elektrone, prema Lewisovoj definiciji, oni su baze.

Koja je razlika između baze i nukleofila?

Glavna razlika između baze i nukleofila leži u njihovoj funkciji. Baza su akceptori vodika koji mogu provesti neutralizirajuće reakcije dok nukleofili napadaju elektrofile da pokrenu neke određene organske reakcije. Dakle, to je ključna razlika između baze i nukleofila. Štoviše, baze djeluju kao akceptori vodika koji mogu provesti reakcije neutralizacije, dok nukleofili napadaju elektrofile da pokrenu neke određene organske reakcije.

Kao drugu važnu razliku između baze i nukleofila možemo uzeti vrstu kemijskih reakcija u koje uključuju; baze uključuju reakcije neutralizacije kiseline dok nukleofili uključuju nukleofilne reakcije. Nadalje, baze imaju kinetičku kemijsku prirodu, što znači da reagiraju ovisno o izloženosti o kojoj ovisi. Međutim, nukleofili imaju termodinamičku kemijsku prirodu, što znači da na njih utječu i ostale kemijske reakcije u okolini.

Sažetak - Baza vs nukleofil

Svaki nukleofil je baza, ali sve baze nisu nukleofili. Ključna razlika između baze i nukleofila je u tome što su baze akceptori vodika koji mogu izvoditi reakcije neutralizacije, dok nukleofili napadaju elektrofile da pokrenu neke organske reakcije.

Referenca:

1. Britannica, urednici enciklopedije. "Baza." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 27. prosinca 2017. Dostupno ovdje  
2. Libretexts. „Nukleofil”. Chemistry LibreTexts, Nacionalna zaklada za znanost, 7. lipnja 2018. Dostupno ovdje

Ljubaznošću slike:

1. "Hardwarebases" Tem5psu - Vlastiti rad, (CC BY-SA 3.0) preko Commons Wikimedia  
2. "DMCC-Reaktion mit Nukleophilen" ChemDoc 2010 - Vlastiti rad, (CC BY-SA 4.0) putem Commons Wikimedia