Nukleofiilisyys vs. emäksisyys
Hapot ja emäkset ovat kaksi tärkeää käsitettä kemiassa. Niillä on ristiriitaisia ominaisuuksia. Nukleofiili on termi, jota käytetään näkyvämmin orgaanisessa kemiassa kuvaamaan reaktiomekanismeja ja nopeuksia. Rakenteellisesti emästen ja nukleofiilien välillä ei ole 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, jolla on ainakin yksi jakamaton elektronipari. Nukleofiili on aine, joka on erittäin elektropositiivinen, joten se haluaa olla vuorovaikutuksessa positiivisten keskusten kanssa. Se voi aloittaa reaktiot yksinäisen elektroniparin avulla. Esimerkiksi, kun nukleofiili reagoi alkyylihalogenidin kanssa, nukleofiilin yksinäinen pari hyökkää halogeenia kantavan hiiliatomin kimppuun. Tämä hiiliatomi on osittain positiivisesti varautunut johtuen elektronegatiivisuuden erosta sen ja halogeeniatomin välillä. Kun nukleofiili on kiinnittynyt hiileen, halogeeni lähtee. Tämän tyyppisiä reaktioita kutsutaan nukleofiilisiksi substituutioreaktioiksi. Nukleofiileillä on toinen tyyppi reaktioita, joita kutsutaan nukleofiilisiksi eliminaatioreaktioiksi. Nukleofiilisyys kertoo reaktiomekanismeista; siten se on osoitus reaktionopeuksista. Esimerkiksi, jos nukleofiilisyys on korkea, tietty reaktio voi olla nopea ja jos nukleofiilisyys on alhainen, reaktionopeus on hidas. Koska nukleofiilit luovuttavat elektroneja, ne ovat Lewisin määritelmän mukaan emäksiä.
Mikä on perusoikeus?
Perusaste on kyky toimia perustana. Eri tutkijat määrittelevät emäkset useilla tavoilla. Arrhenius määrittelee emäksen aineeksi, joka luovuttaa liuokseen OH - ioneja. Bronsted- Lowry määrittelee emäksen aineeksi, joka voi hyväksyä protonin. Lewisin mukaan mikä tahansa elektronidonori on perusta. Arrhenius-määritelmän mukaan yhdisteellä tulisi olla hydroksidianioni ja kyky luovuttaa se hydroksidi-ionina emäkseksi. Mutta Lewisin ja Bronsted- Lowryn mukaan voi olla molekyylejä, joilla ei ole hydroksideja, mutta jotka voivat toimia emäksenä. Esimerkiksi, NH 3 on Lewis-emäs, koska se voi luovuttaa elektronin parin typpeä. Na 2 CO 3 on Bronsted-Lowry-emäs, jossa ei ole hydroksidiryhmiä, mutta jolla on kyky hyväksyä vetyjä.
Alustoilla on liukas saippuan kaltainen tunne ja katkera maku. Ne reagoivat helposti happojen kanssa, jotka tuottavat vettä ja suolamolekyylejä. Kaustinen sooda, ammoniakki ja ruokasooda ovat joitain yleisimpiä emäksiä, joita kohtaamme hyvin usein. Emäkset voidaan luokitella kahteen niiden kyvyn perusteella hajota ja tuottaa hydroksidi-ioneja. Vahvat emäkset, kuten NaOH ja KOH, ionisoidaan kokonaan liuoksessa, jolloin saadaan ioneja. Heikkoja emäksiä, kuten NH 3 dissosioituvat osittain ja antaa vähemmän määriä hydroksidi-ioneja. K b on pohja dissosiaatiovakio. Se antaa osoituksen kyvystä menettää heikon emäksen hydroksidi-ioneja. Hapot, joiden pK a on korkeampiarvo (yli 13) ovat heikkoja happoja, mutta niiden konjugaattiemäksiä pidetään vahvana emäksenä. Voit tarkistaa, onko aine emäs vai ei, käyttämällä useita indikaattoreita, kuten lakmuspaperi tai pH-paperi. Emästen pH-arvo on yli 7, ja se muuttaa punaisen lakmussinisen siniseksi.
Mikä on ero nukleofiilisyyden ja emäksisyyden välillä?
• Ero nukleofiilisyyden ja emäksisyyden välillä on olla nukleofiili tai emäs.
• Kaikki nukleofiilit ovat emäksiä, mutta kaikki emäkset eivät voi olla nukleofiilejä.
• Emäksisyys on kyky hyväksyä vety, jolloin voidaan suorittaa neutraloivia reaktioita, mutta nukleofiilisyys on kyky hyökätä elektrofiileihin aloittaakseen tietyn reaktion.
