Razlika između nukleofilnosti i bazičnosti

Nukleofilnost vs osnovnost
 

Kisele kiseline i baze dva su važna koncepta u kemiji. Imaju oprečna svojstva. Nukleofil je pojam koji se značajnije koristi u organskoj kemiji da bi opisao mehanizme i brzinu reakcije. Strukturno ne postoji razlika između baza i nukleofila, ali funkcionalno oni obavljaju različite dužnosti.

Što je nukleofilnost?

Nukleofilnost znači sposobnost vrste da djeluje kao nukleofil. Nukleofil može biti bilo koji negativni ion ili bilo koji neutralni molekul koji ima barem jedan neobrijani par elektrona. 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 djelomično je pozitivno nabijen zbog razlike u elektronegativnosti između njega i atoma halogena. Nakon što se nukleofil spoji s ugljikom, halogeni odlaze. Ova vrsta reakcija poznata je kao nukleofilne reakcije supstitucije. Postoji još jedna vrsta reakcija koju pokreću nukleofili, a zove se reakcija nukleofilne eliminacije. Nukleofilnost govori o reakcijskim mehanizmima; dakle, pokazatelj je brzine reakcija. Na primjer, ako je nukleofilnost velika, određena reakcija može biti brza, a ako je nukleofilnost mala, brzina reakcije je spora. Budući da nukleofili doniraju elektrone, prema Lewisovoj definiciji, oni su baze.

Što je osnova?

Osnovnost je sposobnost djelovanja kao baze. Baze definiraju na nekoliko načina različiti znanstvenici. Arrhenius definira bazu kao tvar koja donira OH^- ioni u otopinu. Bronsted-Lowry definira bazu kao tvar koja može prihvatiti protone. Prema Lewisu, svaki davatelj elektrona je baza. Prema Arrheniusovoj definiciji, spoj treba imati hidroksidni anion i sposobnost darovati ga kao hidroksidni ion da bi bio baza. Ali prema Lewisu i Bronsted-Lowryju, mogu postojati molekule koje ne posjeduju hidrokside, ali mogu djelovati kao baza. Na primjer, NH₃ je Lewisova baza, jer može donirati par elektrona na dušiku. na₂CO₃ je Bronsted-Lowry baza bez hidroksidnih skupina, ali ima sposobnost prihvaćanja vodika.

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 se mogu svrstati u dvije na temelju njihove sposobnosti disocijacije i stvaranja hidroksidnih iona. Jake baze poput NaOH i KOH potpuno su ionizirane u otopini kako bi se dobili ioni. 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 lakmusova papira ili pH papira. Baze pokazuju pH vrijednost veću od 7, a crveni lakmus postaje plav.