Carbocation vs Carbanion
Tofauti kuu kati ya kaboa na kaboni ni malipo yao; zote ni spishi za kikaboni za molekuli zenye malipo kinyume. Ukaaji ni ioni yenye chaji chanya na kaboani ni ioni yenye chaji hasi. Uthabiti wao unategemea mambo kadhaa, na baadhi yao ni muhimu sana katika usanisi wa misombo mingine ya kemikali.
Carbocation ni nini
Kaboksi ni spishi ya kemikali ambayo hubeba chaji chanya kwenye atomi ya kaboni. Jina lake linatoa wazo wazi kwamba ni cation (ion chanya), na neno carbo linamaanisha atomi ya kaboni. Carbocation inajumuisha makundi kadhaa; kaboksi ya msingi, kaboksi ya sekondari, na kaboksi ya juu. Zimeainishwa kulingana na idadi ya vikundi vya alkili vilivyounganishwa na atomi ya kaboni iliyo na chaji chanya. Uthabiti wao na utendakazi upya hutofautiana kulingana na vibadala hivi.
Mtindo wa Utulivu wa Carbocation
Carbanion ni nini
Carboanion ni spishi hai ya molekuli yenye chaji hasi ya umeme inayopatikana kwenye atomi ya kaboni. Kwa maneno mengine, ni anion ambayo atomi ya kaboni huwa na jozi ya elektroni ambazo hazijashirikiwa na vibadala vitatu. Idadi yake ya jumla ya elektroni za valence ni sawa na nane. Wao huundwa kwa kuondoa makundi yenye chaji chanya au atomi kutoka kwa molekuli ya upande wowote. Ni muhimu sana kama viunzi vya kemikali ili kuunganisha vitu vingine kama vile plastiki na polyethene (au polyethilini). Carbanoini ndogo zaidi ni ‘methide ion’ (CH3–); iliyoundwa kutoka kwa methane (CH4) kwa kupoteza protoni (H–).).
Kuna tofauti gani kati ya Carbocation na Carbanion?
Sifa za Ukaa na Carbanioni
Ukaaji: Ukaaji ni sp2 mseto, na p-orbital iliyo wazi iko sawa na ndege ya vikundi vitatu vilivyobadilishwa. Kwa hiyo, ina muundo wa molekuli ya trigonal planar. Uwekaji kaboni unahitaji jozi moja ya elektroni ili kukamilisha oktet. Zinaweza kuguswa na nucleophiles, zinaweza kuondolewa kwenye pi-bond na zinaweza kuwa na mipangilio upya katika spishi zilezile.
Carbanion: Kaboni ya alkili ina jozi tatu za kuunganisha na jozi moja pekee; kwa hivyo mseto wake ni sp3, na jiometri ni piramidi. Jiometri ya allyl au benzyl carboanion ni sanjari, na mseto ni sp2 Okteti imekamilika katika obiti ya nje ya atomi ya kaboni ya kaboni na inafanya kazi kama nyukleofili kuguswa na elektrofili.
Uthabiti:
Uwekaji wanga: Uthabiti wa uwekaji wanga hutegemea mambo mbalimbali. Ni thabiti zaidi wakati vikundi zaidi -R vimeunganishwa kwenye atomi chanya ya kaboni. Kwa hivyo, uwekaji kaboha wa kiwango cha juu ni thabiti ukilinganisha na zile za msingi.
Miundo ya resonance pia huongeza uthabiti.
Carbanion: Uthabiti wa kaboni hutegemea mambo kadhaa; Umeme wa kaboni ya kaboni, athari ya resonance, athari ya kufata kutokana na kibadala kilichoambatishwa na uimarishaji na >C=O, -NO2 na vikundi vya CN vilivyopo kwenye kaboni ya kaboni
Ufafanuzi:
Athari ya kuingiza: Inaweza kuonekana kwa majaribio athari ya upokezaji wa chaji kupitia msururu wa atomi katika molekuli, kusababisha dipole ya kudumu katika bondi.
Mifano ya Carbocation na Carbanion
Usafirishaji wa wanga:
Ugavi wa Msingi wa Wanyama:
Katika kaboksi msingi (1°), atomi ya kaboni iliyo na chaji chanya huunganishwa kwenye kundi moja tu la alkili na atomi mbili za hidrojeni.
Secondary Carbocation:
Katika kaboksi ya upili (2°), atomi ya kaboni iliyo na chaji chanya huunganishwa kwa makundi mengine mawili ya alkili (ambayo yanaweza kuwa sawa au tofauti) na atomi moja ya hidrojeni.
Ugavi wa Viwango vya Juu:
Katika kaboksi ya kiwango cha juu (3°), atomi chanya ya kaboni imeambatishwa kwa makundi matatu ya alkili (ambayo yanaweza kuwa mchanganyiko wowote wa sawa au tofauti), lakini hakuna atomi za hidrojeni.
Carbanion:
Carboanion pia imeainishwa katika kategoria tatu kwa njia sawa na katika ukaboshaji; kaboani ya msingi, kaboani ya sekondari, na kaboani ya juu. Hilo pia hufanywa kulingana na idadi ya -R vikundi vilivyoambatishwa kwenye atomu ya kaboni ya anionic.
