Különbség a bázis és a nukleofil között

Az kulcs különbség az alap és a nukleofil között ez a bázisok hidrogén-elfogadók, amelyek semlegesítő reakciókat tudnak végrehajtani, míg a nukleofilek megtámadják az elektrofileket, hogy bizonyos szerves reakciókat indítsanak.

A savak és a bázisok két fontos fogalom a kémiában. Mindkettő ellentmondásos tulajdonságokkal rendelkezik. A nukleofil olyan kifejezés, amelyet a szerves kémiában hangsúlyosabban használunk a reakció mechanizmusainak és sebességének leírására. Szerkezetileg nincs különbség a bázis és a nukleofil között, de funkcionálisan eltérő feladatokat látnak el.

TARTALOMJEGYZÉK

1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi az alap?
3. Mi a nukleofil?
4. Összehasonlítás egymással - Alap és nukleofil táblázatos formában
5. Összegzés

Mi az alap??

Az alapokat többféle módon is meghatározhatjuk, a különféle tudósok meghatározása szerint. Arrhenius egy bázist olyan anyagként határoz meg, amely OH-t adományoz^- ionok az oldathoz. Lewis szerint minden elektron donor egy bázis. Bronsted-Lowry egy bázist olyan anyagként határoz meg, amely képes protont elfogadni. Az Arrhenius meghatározása szerint egy vegyületnek hidroxid-anionnal kell rendelkeznie, és képesnek kell lennie arra, hogy hidroxid-ionként adományozza, hogy bázis legyen.

Lewis és Bronsted-Lowry elméletek alapján azonban vannak olyan molekulák, amelyek nem tartalmaznak hidroxidokat, de képesek bázisként működni. Például az NH₃ egy Lewis-bázis, mivel az elektronpárt nitrogénnel adhatja át. Hasonlóképpen, Na₂CO₃ egy Bronsted-Lowry bázis hidroxidcsoportok nélkül, de képes hidrogéneket elfogadni.

01. ábra: Kémiai elemek a periódusos táblázatban, amelyek kemény, lágy és közbenső alapvegyületeket képezhetnek

A bázisok tulajdonságai

Az alapoknak csúszós szappanos érzésük van és keserű ízük van. Könnyen reagálnak savakkal, víz- és sómolekulákat fejlesztve. A maró-szóda, az ammónia és a szódabikarbóda azok a közös alapok, amelyekkel nagyon gyakran találkozunk. A bázisokat két kategóriába sorolhatjuk, attól függően, hogy képesek-e disszociálni és előállítani hidroxid-ioneket. Az olyan erős bázisok, mint a NaOH, a KOH oldatban teljes ionizációval képesek ionok előállítására. Gyenge bázisok, mint az NH₃ részlegesen disszociálódnak, és kevesebb mennyiségű hidroxidiont eredményeznek.

K_b az alap disszociációs állandó. Ez jelzi a gyenge bázis hidroxid-ionjai elvesztésének képességét. Savak magasabb pK-val_egy érték (több mint 13) gyenge savak, de konjugált bázisukat erős bázisoknak tekintik. Annak ellenőrzésére, hogy egy anyag bázis vagy sem, több mutatót használhatunk, például lakmuszpapírt vagy pH-papírt. Az alapok 7-nél magasabb pH-értéket mutatnak, és a vörös lakmuszt kékre váltja.

Mi az a nukleofil??

Bármely negatív ionot vagy semleges molekulát nukleofilnak nevezhetünk, amelyben legalább egy meg nem osztott elektronpár van. A nukleofil olyan anyag, amely nagyon elektropozitív, ezért szereti kölcsönhatásba lépni a pozitív központokkal. A magányos elektronpárok segítségével képes reakciókat kezdeményezni. Például, amikor egy nukleofil reagál egy alkil-halogeniddel, akkor a nukleofil magányos párja megtámadja a halogénatomot hordozó szénatomot. Ennek a szénatomnak részleges pozitív töltése van a szénatom és a halogénatom elektronegativitási különbsége miatt.

02 ábra: A dikarbamoil-klorid reakciói nukleofilekkel

Miután a nukleofil a szénhez kapcsolódik, a halogén elhagyja. Az ilyen típusú reakciókat nukleofil helyettesítési reakcióknak nevezzük. Van egy másik típusú reakció, amely a nukleofilekkel indul; nukleofil eliminációs reakciók. A nukleofilitás a reakció mechanizmusairól szól. Tehát ez jelzi a reakció sebességét. Például, ha a nukleofilitás magas, akkor egy bizonyos reakció gyorsan előfordulhat, és ha a nukleofilitás alacsony, akkor a reakciósebesség lassú. Mivel a nukleofilek elektronokat adnak, a Lewis meghatározása szerint, ezek bázisok.

Mi a különbség a bázis és a nukleofil között??

A bázis és a nukleofil közötti legnagyobb különbség funkciójukban rejlik. Az alapok hidrogén-elfogadók, amelyek semlegesítő reakciókat tudnak végrehajtani, míg a nukleofilek megtámadják az elektrofileket, hogy bizonyos szerves reakciókat indítsanak. Ezért ez a legfontosabb különbség a bázis és a nukleofil között. Sőt, a bázisok hidrogén-elfogadóként működnek, amelyek semlegesítő reakciókat tudnak végrehajtani, míg a nukleofilok megtámadják az elektrofileket, hogy bizonyos szerves reakciókat indítsanak.

További fontos különbség a bázis és a nukleofil között a vegyi reakciók típusát veheti fel, amelyekben részt vesznek; A bázisok savakkal semlegesítik a reakciókat, míg a nukleofilek részt vesznek a nukleofil reakciókban. Ezenkívül az alapok kinetikai kémiai természetűek, ami azt jelenti, hogy reagálnak az expozíciótól függően, amelytől függ. A nukleofilek azonban termodinamikai kémiai természetűek, ami azt jelenti, hogy a környezetben levő többi kémiai reakció befolyásolja őket.

Összegzés - Bázis vs Nukleofil

Minden nukleofil bázis, de az összes bázis nem nukleofil. A bázis és a nukleofil közötti kulcsfontosságú különbség az, hogy a bázisok hidrogén-elfogadók, amelyek semlegesítő reakciókat tudnak végrehajtani, míg a nukleofilek megtámadják az elektrofileket, hogy bizonyos szerves reakciókat indítsanak.

Referencia:

1. Britannica, az Encyclopaedia szerkesztői. "Bázis." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 2017. december 27. Itt érhető el  
2. Libretextek. „Nukleofil”. Kémia LibreTexts, Nemzeti Tudományos Alapítvány, 2018. június 7

Kép jóvoltából:

1. „Hardsoftbases” a Tem5psu által - Saját munka, (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia segítségével  
2. „DMCC-Reaktion mit Nukleophilen” ChemDoc 2010 által - Saját munka, (CC BY-SA 4.0) a Commons Wikimedia segítségével