Різниця між базовою та нуклеофільною

The ключова різниця між базовою та нуклеофільною це основи - це акцептори водню, які можуть здійснювати нейтралізуючі реакції, тоді як нуклеофіли атакують електрофілів, щоб ініціювати деякі певні органічні реакції.

Кислоти та основи - це два важливі поняття в хімії. Обидва вони мають суперечливі властивості. Нуклеофіл - це термін, який ми більш широко використовуємо в органічній хімії для опису механізмів реакцій та швидкості реакції. Структурно між базовою та нуклеофільною різницею немає різниці, але функціонально вони виконують різні обов'язки.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке База
3. Що таке нуклеофіл
4. Порівняльне порівняння - База проти Нуклеофіла в табличній формі
5. Підсумок

Що таке База?

Ми можемо визначити основи кількома способами відповідно до визначень різних вчених. Арреній визначає основу як речовину, яка дарує ОН^- іони до розчину. За словами Льюїса, будь-який донор електронів є базою. Бронстед-Лоурі визначає основу як речовину, яка може приймати протон. Згідно з визначенням Арренія, з'єднання повинно мати аніон гідроксиду та здатність дарувати його як гідроксид-іон, щоб бути основою.

Однак, виходячи з теорій Льюїса і Бронстеда-Лоурі, є деякі молекули, які не мають гідроксидів, але можуть виступати в якості основи. Наприклад, NH₃ є базою Льюїса, оскільки вона може дарувати пару електронів на азот. Так само і Na₂СО₃ є Бронстед-Лоурі-основа без гідроксидних груп, але має здатність приймати водень.

Малюнок 01: Хімічні елементи в періодичній таблиці, які можуть утворювати тверді, м'які та проміжні основні сполуки

Властивості основ

Основи мають слизьке мило на зразок почуття та гіркого смаку. Вони легко реагують з кислотами, що виробляють молекули води та солі. Каустична сода, нашатирний спирт і харчова сода - одні з загальних основ, з якими ми стикаємося дуже часто. Ми можемо класифікувати основи на дві категорії, залежно від їх здатності дисоціювати та виробляти гідроксидні іони. Сильні основи, такі як NaOH, KOH можуть пройти повну іонізацію в розчині для отримання іонів. Слабкі основи, як NH₃ частково дисоціюють і дають меншу кількість іонів гідроксиду.

К_б є базовою постійною дисоціацією. Це дає вказівку на здатність втрачати гідроксидні іони слабкої основи. Кислоти з більш високим рК_а значення (більше 13) - слабкі кислоти, але їх кон'юговані основи вважаються сильними основами. Щоб перевірити, чи є речовина основою чи ні, ми можемо використовувати декілька показників, як лакмусовий папір або pH-папір. Основи показують значення рН вище 7, і він перетворюється на червоний лакмус в синій.

Що таке нуклеофіл?

Ми можемо назвати будь-який негативний іон або будь-яку нейтральну молекулу, яка має принаймні одну неподілену пару електронів як нуклеофіл. Нуклеофіл - це речовина, яка дуже електропозитивна, тому любить взаємодіяти з позитивними центрами. Він може ініціювати реакції за допомогою самотньої пари електронів. Наприклад, коли нуклеофіл реагує з алкільним галогенідом, самотня пара нуклеофіла атакує атом вуглецю, який несе галоген. Цей атом вуглецю має частковий позитивний заряд через різницю електронегативності між атомом вуглецю та атомом галогену.

Малюнок 02: Реакції дикарбамоїлхлориду з нуклеофілами

Після того, як нуклеофіл приєднається до вуглецю, галоген виходить. Цей тип реакцій ми називаємо реакціями нуклеофільного заміщення. Існує інший тип реакцій, який починається з нуклеофілів; вони є нуклеофільними реакціями елімінації. Нуклеофільність говорить про механізми реакції. Таким чином, це показник швидкості реакцій. Наприклад, якщо нуклеофільність висока, то певна реакція може відбуватися швидко, а якщо нуклеофільність низька, швидкість реакції повільна. Оскільки нуклеофіли дарують електрони, за визначенням Льюїса, вони є підставами.

Яка різниця між базовою та нуклеофільною?

Основна різниця між базовим і нуклеофільним полягає в їх функції. Основи - це акцептори водню, які можуть здійснювати нейтралізуючі реакції, тоді як нуклеофіли атакують електрофіли, щоб ініціювати деякі певні органічні реакції. Отже, це ключова різниця між базовою та нуклеофільною. Більше того, основи діють як акцептори водню, які можуть здійснювати нейтралізуючі реакції, тоді як нуклеофіли атакують електрофіли, щоб ініціювати деякі певні органічні реакції.

Як ще одну важливу різницю між базовим і нуклеофільним, ми можемо прийняти тип хімічних реакцій, до яких вони беруть участь; основи беруть участь у реакціях нейтралізації кислоти, тоді як нуклеофіли беруть участь у нуклеофільних реакціях. Крім того, основи мають кінетичну хімічну природу, що означає, що вони реагують залежно від впливу, від якого вона залежить. Однак нуклеофіли мають термодинамічну хімічну природу, що означає, що на них впливають інші хімічні реакції в навколишньому середовищі.

Підсумок - База проти Нуклеофіла

Кожен нуклеофіл - це основа, але всі основи не є нуклеофілами. Ключова відмінність основи від нуклеофіла полягає в тому, що основи є акцепторами водню, які можуть здійснювати нейтралізуючі реакції, тоді як нуклеофіли атакують електрофіли, щоб ініціювати деякі певні органічні реакції.

Довідка:

1. Британіка, редактори Енциклопедії. "База". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 27 грудня 2017. Доступно тут  
2. Лібретексти. "Нуклеофіл". Хімія LibreTexts, Національний науковий фонд, 7 червня 2018 року. Доступний тут

Надано зображення:

1. "Hardsoftbases" від Tem5psu - Власна робота, (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons  
2. "DMCC-Reaktion mit Nukleophilen" від ChemDoc 2010 - власна робота, (CC BY-SA 4.0) через Wikimedia Commons