Nukleofiliškumas prieš baziškumą
Rūgštys ir bazės yra dvi svarbios chemijos sąvokos. Jie turi prieštaringų savybių. Nukleofilas yra terminas, kuris labiau vartojamas organinėje chemijoje, apibūdinantis reakcijos mechanizmus ir greitį. Struktūriškai nėra skirtumo tarp bazių ir nukleofilų, tačiau funkciškai jie atlieka skirtingas funkcijas.
Kas yra nukleofiliškumas?
Nukleofiliškumas reiškia rūšies gebėjimą veikti kaip nukleofilas. Nukleofilas gali būti bet koks neigiamas jonas arba bet kuri neutrali molekulė, turinti bent vieną nepasidalintą elektronų porą. Nukleofilas yra medžiaga, kuri yra labai elektropozityvi, todėl mėgsta sąveikauti su teigiamais centrais. Jis gali inicijuoti reakcijas naudodamas vienišą elektronų porą. Pavyzdžiui, kai nukleofilas reaguoja su alkilo halogenidu, vieniša nukleofilo pora atakuoja anglies atomą, kuriame yra halogenas. Šis anglies atomas yra iš dalies teigiamai įkrautas dėl elektronegatyvumo skirtumo tarp jo ir halogeno atomo. Nukleofilui prisijungus prie anglies, halogenas palieka. Šio tipo reakcijos yra žinomos kaip nukleofilinės pakeitimo reakcijos. Yra dar vienas nukleofilų inicijuotų reakcijų tipas, vadinamas nukleofilinėmis šalinimo reakcijomis. Nukleofiliškumas pasakoja apie reakcijos mechanizmus; taigi, tai rodo reakcijos greitį. Pavyzdžiui, jei nukleofiliškumas yra didelis, tam tikra reakcija gali būti greita, o jei nukleofiliškumas mažas, reakcijos greitis yra lėtas. Kadangi nukleofilai dovanoja elektronus, pagal Lewiso apibrėžimą jie yra bazės.
Kas yra Basicity?
Pagrindiškumas – tai gebėjimas veikti kaip pagrindas. Įvairūs mokslininkai bazes apibrėžia keliais būdais. Arrhenius apibrėžia bazę kaip medžiagą, kuri tirpalui atiduoda OH– jonus. Bronsted-Lowry bazę apibrėžia kaip medžiagą, galinčią priimti protoną. Pasak Lewiso, bet kuris elektronų donoras yra bazė. Pagal Arrhenius apibrėžimą, junginys turi turėti hidroksido anijoną ir turėti galimybę padovanoti jį kaip hidroksido joną, kad būtų bazė. Tačiau, pasak Lewiso ir Bronsted-Lowry, gali būti molekulių, kurios neturi hidroksidų, bet gali veikti kaip bazė. Pavyzdžiui, NH3 yra Lewiso bazė, nes ji gali perduoti elektronų porą azotui. Na2CO3 yra Bronstedo-Lowry bazė be hidroksido grupių, tačiau turi galimybę priimti vandenilius.
Pagrindų pojūtis panašus į muilą, o skonis yra kartaus. Jie lengvai reaguoja su rūgštimis, sudarydami vandens ir druskų molekules. Kaustinė soda, amoniakas ir kepimo soda yra keletas įprastų pagrindų, su kuriais susiduriame labai dažnai. Bazes galima suskirstyti į dvi kategorijas, atsižvelgiant į jų gebėjimą atsiskirti ir gaminti hidroksido jonus. Stiprios bazės, tokios kaip NaOH ir KOH, visiškai jonizuojamos tirpale, kad susidarytų jonai. Silpnos bazės, tokios kaip NH3, yra iš dalies disocijuotos ir suteikia mažiau hidroksido jonų. Kb yra bazinė disociacijos konstanta. Tai rodo gebėjimą prarasti silpnos bazės hidroksido jonus. Rūgštys, kurių pKa reikšmė didesnė (daugiau nei 13), yra silpnos rūgštys, tačiau jų konjuguotos bazės laikomos stipriomis bazėmis. Norėdami patikrinti, ar medžiaga yra bazė, ar ne, galime naudoti kelis rodiklius, pvz., lakmuso popierių arba pH popierių. Bazių pH vertė yra didesnė nei 7, o raudonas lakmusas tampa mėlynas.
Kuo skiriasi nukleofiliškumas ir baziškumas?
• Skirtumas tarp nukleofiliškumo ir baziškumo yra tai, kad jis yra nukleofilas arba bazė.
• Visi nukleofilai yra bazės, bet visos bazės negali būti nukleofilais.
• Baziškumas – tai gebėjimas priimti vandenilį, tokiu būdu atlikti neutralizuojančias reakcijas, tačiau nukleofiliškumas – tai gebėjimas atakuoti elektrofilus ir inicijuoti tam tikrą reakciją.
