Разница между нуклеофильностью и основностью

Нуклеофильность против основности
 

Кислоты и основания являются двумя важными понятиями в химии. Они имеют противоречивые свойства. Нуклеофил - это термин, который более широко используется в органической химии для описания механизмов и скоростей реакций. Конструктивно не существует четкого различия между основаниями и нуклеофилами, но функционально они выполняют разные обязанности.

Что такое нуклеофильность?

Нуклеофильность означает способность вида действовать как нуклеофил. Нуклеофил может представлять собой любой отрицательный ион или любую нейтральную молекулу, которая имеет по меньшей мере одну неразделенную электронную пару. Нуклеофил - это вещество, которое очень электроположительно, поэтому любит взаимодействовать с положительными центрами. Он может инициировать реакции, используя неподеленную электронную пару. Например, когда нуклеофил реагирует с алкилгалогенидом, неподеленная пара нуклеофила атакует атом углерода, который несет галоген. Этот атом углерода частично заряжен положительно из-за разницы в электроотрицательности между ним и атомом галогена. После того, как нуклеофил присоединяется к углероду, галоген уходит. Этот тип реакций известен как реакции нуклеофильного замещения. Существует еще один тип реакций, инициируемых нуклеофилами, называемый реакциями нуклеофильной элиминации. Нуклеофильность говорит о механизмах реакции; таким образом, это показатель скорости реакции. Например, если нуклеофильность высока, то определенная реакция может быть быстрой, а если нуклеофильность низкая, скорость реакции низкая. Поскольку нуклеофилы жертвуют электроны, согласно определению Льюиса, они являются основаниями.

Что такое Основность?

Основность - это способность действовать в качестве основы. Основы определены различными способами различными учеными. Аррениус определяет основание как вещество, которое жертвует ОН^- ионы в раствор. Бронстед-Лоури определяет базу как вещество, способное принимать протон. По словам Льюиса, любой донор электронов является базой. Согласно определению Аррениуса, соединение должно иметь гидроксид-анион и способность отдавать его в виде гидроксид-иона в качестве основания. Но, согласно Льюису и Бронстеду-Лоури, могут существовать молекулы, которые не обладают гидроксидами, но могут служить основой. Например, NH₃ является основанием Льюиса, потому что он может пожертвовать электронную пару на азоте. не доступно₂Колорадо₃ является основанием Бренстеда-Лоури без гидроксидных групп, но обладает способностью принимать водороды.

Основы имеют скользкое мыло и ощущение горького вкуса. Они легко реагируют с кислотами, образуя молекулы воды и соли. Каустическая сода, аммиак и пищевая сода являются одними из общих основ, с которыми мы сталкиваемся очень часто. Основания могут быть разделены на две группы в зависимости от их способности диссоциировать и образовывать гидроксид-ионы. Сильные основания, такие как NaOH и KOH, полностью ионизируются в растворе с образованием ионов. Слабые базы, такие как NH₃ частично диссоциированы и дают меньшее количество гидроксид-ионов. К_б является базовой константой диссоциации. Это указывает на способность терять гидроксид-ионы слабого основания. Кислоты с более высоким рК значения (более 13) являются слабыми кислотами, но их сопряженные основания считаются сильными основаниями. Чтобы проверить, является ли вещество основой или нет, мы можем использовать несколько индикаторов, таких как лакмусовая бумага или pH-бумага. Основания показывают значение pH выше 7, и оно превращает красный лакмус в синий.