Разлика между база и нуклеофил

Най- ключова разлика между база и нуклеофил е това основите са водородни акцептори, които могат да извършват неутрализиращи реакции, докато нуклеофилите атакуват електрофилите, за да инициират някои определени органични реакции.

Киселините и основите са две важни концепции в химията. И двете имат противоречиви свойства. Нуклеофилът е термин, който използваме по-широко в органичната химия, за да опишем реакционните механизми и скорости. В структурно отношение не съществува разлика между база и нуклеофил, но функционално те изпълняват различни задължения.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е база
3. Какво е нуклеофил
4. Паралелно сравнение - база срещу нуклеофил в таблична форма
5. Резюме

Какво е база?

Ние можем да определим основите по няколко начина според определенията на различни учени. Арений определя база като вещество, което дарява ОН^- йони към разтвора. Според Луис всеки донор на електрон е база. Bronsted-Lowry определя база като вещество, което може да приеме протона. Според определението на Arrhenius, съединението трябва да има хидроксиден анион и способността да го дарява като хидроксиден йон, за да бъде основа.

Въпреки това, въз основа на теориите на Луис и Бронстед-Лоури, има някои молекули, които не притежават хидроксиди, но могат да действат като основа. Например NH₃ е основа на Люис, защото може да дари електронната двойка на азот. По същия начин, Na₂CO₃ е Бронстед-Лоури база без хидроксидни групи, но има способността да приема водород.

Фигура 01: Химически елементи в периодичната таблица, които могат да образуват твърди, меки и междинни основни съединения

Свойства на базите

Основите имат хлъзгав сапун като усещане и горчив вкус. Те реагират лесно с киселини, произвеждащи молекули вода и сол. Сода каустик, амоняк и сода за хляб са някои от често срещаните основи, на които се натъкваме много често. Можем да категоризираме основите в две категории в зависимост от способността им да дисоциират и произвеждат хидроксидни йони. Силни основи като NaOH, KOH могат да бъдат подложени на пълна йонизация в разтвор за получаване на йони. Слаби бази като NH₃ са частично дисоциирани и дават по-малко количество хидроксидни йони.

K_б е константа на дисоциация на основата. Дава индикация за способността да се губят хидроксидни йони на слаба основа. Киселини с по-високо рК_а стойност (повече от 13) са слаби киселини, но техните конюгирани основи се считат за силни основи. За да проверим дали веществото е основа или не, можем да използваме няколко индикатора като лакмусова хартия или pH хартия. Основите показват рН стойност по-висока от 7 и тя превръща червения лакмус в син.

Какво е нуклеофил?

Можем да назовем всеки отрицателен йон или която и да е неутрална молекула, която има поне една неразделена електронна двойка като нуклеофил. Нуклеофилът е вещество, което е много електропозитивно, затова обичат да взаимодействат с положителни центрове. Той може да инициира реакции с помощта на самотната електронна двойка. Например, когато нуклеофил реагира с алкилов халид, самотната двойка нуклеофил атакува въглеродния атом, който носи халогена. Този въглероден атом има частичен положителен заряд поради разликата в електроотрицателността между въглеродния атом и халогеновия атом.

Фигура 02: Реакции на дикарбамоилхлорид с нуклеофили

След като нуклеофилът се прикрепи към въглерода, халогенът напуска. Този тип реакции наричаме реакции на нуклеофилно заместване. Има друг тип реакции, които се инициират с нуклеофилите; те са нуклеофилни елиминационни реакции. Нуклеофилността разказва за механизмите на реакция. Следователно, това е индикация за скоростта на реакцията. Например, ако нуклеофилността е висока, тогава определена реакция може да протече бързо, а ако нуклеофилността е ниска, скоростта на реакцията е бавна. Тъй като нуклеофилите даряват електрони, според дефиницията на Люис, те са бази.

Каква е разликата между базата и нуклеофила?

Основната разлика между база и нуклеофил се крие в тяхната функция. Основите са водородни акцептори, които могат да извършват неутрализиращи реакции, докато нуклеофилите атакуват електрофилите, за да инициират някои определени органични реакции. Следователно, това е ключовата разлика между база и нуклеофил. Освен това, базите действат като водородни акцептори, които могат да извършват неутрализиращи реакции, докато нуклеофилите атакуват електрофилите, за да инициират някои определени органични реакции.

Като друга важна разлика между база и нуклеофил, можем да приемем вида химични реакции, в които те участват; основите участват в реакции на неутрализиране на киселина, докато нуклеофилите участват в нуклеофилни реакции. Освен това, базите имат кинетично химично естество, което означава, че те реагират в зависимост от експозицията, от която зависи. Въпреки това, нуклеофилите имат термодинамична химическа природа, което означава, че са засегнати от другите химични реакции в околната среда.

Обобщение - база срещу нуклеофил

Всеки нуклеофил е база, но всички основи не са нуклеофили. Основната разлика между база и нуклеофил е, че основите са водородни акцептори, които могат да извършват неутрализиращи реакции, докато нуклеофилите атакуват електрофилите, за да инициират някои определени органични реакции.

справка:

1. Британика, редакторите на Енциклопедия. "База". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 27 декември 2017 г. Достъпно тук  
2. Libretexts. "Нуклеофил." Химия LibreTexts, Национална научна фондация, 7 юни 2018 г. Достъпно тук

С любезност на изображенията:

1. “Hardsoftbases” от Tem5psu - Собствена работа, (CC BY-SA 3.0) през Wikimedia на Commons  
2. "DMCC-Reaktion mit Nukleophilen" От ChemDoc 2010 - Собствена работа, (CC BY-SA 4.0) през Commons Wikimedia