Nucleofilitate vs elementare
Acizii și bazele sunt două concepte importante în chimie. Au proprietăți contradictorii. Nucleofil este un termen, care este folosit mai bine în chimia organică, pentru a descrie mecanismele și ratele de reacție. Din punct de vedere structural, nu există o diferență distinctă între baze și nucleofile, dar funcțional îndeplinesc sarcini diferite.
Ce este nucleofilitatea?
Nucleofilitatea înseamnă capacitatea unei specii de a acționa ca nucleofil. Un nucleofil poate fi orice ion negativ sau orice moleculă neutră care are cel puțin o pereche de electroni neîmpărțită. Nucleofilul este o substanță foarte electropozitivă, prin urmare, îi place să interacționeze cu centrii pozitivi. Poate iniția reacții folosind perechea de electroni singuri. De exemplu, atunci când un nucleofil reacţionează cu o halogenură de alchil, perechea singură a nucleofilului atacă atomul de carbon care poartă halogenul. Acest atom de carbon este încărcat parțial pozitiv datorită diferenței de electronegativitate dintre el și atomul de halogen. După ce nucleofilul se atașează de carbon, halogenul pleacă. Acest tip de reacții este cunoscut ca reacții de substituție nucleofilă. Există un alt tip de reacții inițiate de nucleofili, numite reacții de eliminare nucleofile. Nucleofilitatea spune despre mecanismele de reacție; astfel, este o indicație a vitezei de reacție. De exemplu, dacă nucleofilitatea este mare, atunci o anumită reacție poate fi rapidă, iar dacă nucleofilitatea este scăzută, viteza de reacție este lentă. Deoarece nucleofilii donează electroni, conform definiției lui Lewis, aceștia sunt baze.
Ce este Basicity?
Basicitatea este capacitatea de a acționa ca bază. Bazele sunt definite în mai multe moduri de către diverși oameni de știință. Arrhenius definește o bază ca o substanță care donează soluției ioni OH–. Bronsted-Lowry definește o bază ca o substanță care poate accepta un proton. Potrivit lui Lewis, orice donor de electroni este o bază. Conform definiției Arrhenius, un compus ar trebui să aibă un anion hidroxid și capacitatea de a-l dona ca ion hidroxid pentru a fi o bază. Dar, potrivit lui Lewis și Bronsted-Lowry, pot exista molecule care nu posedă hidroxizi, dar pot acționa ca bază. De exemplu, NH3 este o bază Lewis, deoarece poate dona perechea de electroni pe azot. Na2CO3 este o bază Bronsted-Lowry fără grupări hidroxid, dar are capacitatea de a accepta hidrogeni.
Bazele au o senzație ca săpunul alunecos și un gust amar. Reacţionează uşor cu acizii producând apă şi molecule de sare. Soda caustică, amoniacul și bicarbonatul de sodiu sunt câteva dintre bazele comune pe care le întâlnim foarte des. Bazele pot fi clasificate în două, în funcție de capacitatea lor de a se disocia și de a produce ioni de hidroxid. Bazele puternice precum NaOH și KOH sunt complet ionizate într-o soluție, pentru a da ioni. Bazele slabe precum NH3 sunt parțial disociate și dau mai puține cantități de ioni de hidroxid. Kb este constanta de disociere de bază. Oferă o indicație a capacității de a pierde ionii de hidroxid ai unei baze slabe. Acizii cu o valoare pKa mai mare (mai mult de 13) sunt acizi slabi, dar bazele lor conjugate sunt considerate baze tari. Pentru a verifica dacă o substanță este sau nu bază, putem folosi mai mulți indicatori precum hârtie de turnesol sau hârtie de pH. Bazele arată o valoare a pH-ului mai mare de 7 și devine turnesol roșu în albastru.
Care este diferența dintre nucleofilitate și elementare?
• Diferența dintre nucleofilitate și bazicitate este a fi un nucleofil sau o bază.
• Toți nucleofilii sunt baze, dar toate bazele nu pot fi nucleofile.
• Bazicitatea este capacitatea de a accepta hidrogen, deci efectua reacții de neutralizare, dar nucleofilitatea este capacitatea de a ataca electrofilii pentru a iniția o anumită reacție.
