Ero nukleofiilisyyden ja emäksisyyden välillä

Nukleofiilisyys vs. emäksisyys
 

Hapot ja emäkset ovat kemiassa tärkeät käsitteet. Heillä on ristiriitaiset ominaisuudet. Nukleofiili on termi, jota käytetään selvemmin orgaanisessa kemiassa, kuvaamaan reaktion mekanismeja ja nopeuksia. Rakenteellisesti emästen ja nukleofiilien välillä ei ole selvää eroa, mutta toiminnallisesti ne suorittavat erilaisia ​​tehtäviä.

Mikä on nukleofiilisyys?

Nukleofiilisyys tarkoittaa lajin kykyä toimia nukleofiilinä. Nukleofiili voi olla mikä tahansa negatiivinen ioni tai mikä tahansa neutraali molekyyli, jossa on ainakin yksi jakamaton elektronipari. Nukleofiili on aine, joka on erittäin sähköpositiivinen, siksi haluaa olla vuorovaikutuksessa positiivisten keskusten kanssa. Se voi käynnistää reaktioita yksinäisellä elektroniparilla. Esimerkiksi kun nukleofiili reagoi alkyylihalogenidin kanssa, nukleofiilin yksinäinen pari hyökkää hiiliatomiin, joka sisältää halogeenin. Tämä hiiliatomi on osittain positiivisesti varautunut, koska sen ja halogeeniatomin välillä on elektronegatiivisuusero. Kun nukleofiili on kiinnittynyt hiileen, halogeeni lähtee. Tämän tyyppiset reaktiot tunnetaan nukleofiilisinä substituutioreaktioina. On olemassa toisen tyyppisiä reaktioita, joita nukleofiilit aloittavat, nimeltään nukleofiilisiksi eliminaatioreaktioiksi. Nukleofiilisyys kertoo reaktiomekanismeista; siis se on osoitus reaktionopeuksista. Esimerkiksi, jos nukleofiilisyys on korkea, niin tietty reaktio voi olla nopea, ja jos nukleofiilisyys on alhainen, reaktionopeus on hidas. Koska nukleofiilit luovuttavat elektroneja Lewisin määritelmän mukaan, ne ovat emäksiä.

Mikä on peruskysymys?

Perusteellisuus on kyky toimia pohjana. Eri tutkijat määrittelevät emäkset monin tavoin. Arrhenius määrittelee emäksen aineeksi, joka luovuttaa OH: ta^- ionit liuokseen. Bronsted- Lowry määrittelee emäksen aineeksi, joka voi hyväksyä protonin. Lewisin mukaan jokainen elektronidonori on perusta. Arrhenius-määritelmän mukaan yhdisteellä tulisi olla hydroksidianioni ja kyky luovuttaa se hydroksidi-ioniksi emäkseksi. Mutta Lewisin ja Bronsted-Lowryn mukaan voi olla molekyylejä, joissa ei ole hydroksideja, mutta jotka voivat toimia emäksenä. Esimerkiksi NH₃ on Lewisin emäs, koska se voi luovuttaa elektroniparin typessä. na₂CO₃ on Bronsted-Lowry-emäs, jossa ei ole hydroksidiryhmiä, mutta jolla on kyky hyväksyä vetyjä.

Emäksillä on liukas saippuamainen tunne ja karva maku. Ne reagoivat helposti happojen kanssa tuottaen vesi- ja suolamolekyylejä. Kaustinen sooda, ammoniakki ja ruokasooda ovat joitain yleisimmistä emäksistä, joita kohtaamme hyvin usein. Emäkset voidaan luokitella kahteen perustuen niiden kykyyn dissosioitua ja tuottaa hydroksidi-ioneja. Vahvat emäkset, kuten NaOH ja KOH, ionisoituvat täysin liuoksessa, jolloin saadaan ioneja. Heikot emäkset, kuten NH₃ ovat dissosioituneet osittain ja antavat vähemmän määriä hydroksidi-ioneja. K_b on emäs dissosiaatiovakio. Se antaa osoituksen kyvystä menettää heikon emäksen hydroksidi-ioneja. Hapot, joiden pK on korkeampi arvo (yli 13) ovat heikkoja happoja, mutta niiden konjugaattiemäksiä pidetään vahvoina emäksinä. Voit tarkistaa, onko aine emästä vai ei, voimme käyttää useita indikaattoreita, kuten lakmus- tai pH-paperia. Emästen pH-arvo on yli 7 ja se muuttuu punaisesta lakmusesta siniseksi.