Tofauti Kati ya Msingi na Nucleophile

2024 Mwandishi: Alex Aldridge | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 13:51

Tofauti kuu kati ya base na nucleophile ni kwamba besi ni vipokezi vya hidrojeni ambavyo vinaweza kufanya athari za kugeuza ilhali nukleofili hushambulia elektrofili ili kuanzisha baadhi ya athari za kikaboni.

Asidi na besi ni dhana mbili muhimu katika kemia. Wote wawili wana mali zinazopingana. Nucleophile ni neno ambalo tunalitumia kwa ufasaha zaidi katika kemia ya kikaboni kuelezea mifumo ya athari na viwango. Kimuundo, hakuna tofauti tofauti kati ya msingi na nucleophile, lakini kiutendaji hufanya kazi tofauti.

Base ni nini?

Tunaweza kufafanua misingi kwa njia kadhaa kulingana na ufafanuzi wa wanasayansi mbalimbali. Arrhenius inafafanua msingi kama dutu inayotoa ioni za OH^{– kwa suluhu. Kulingana na Lewis, wafadhili wowote wa elektroni ni msingi. Bronsted- Lowry anafafanua msingi kama dutu ambayo inaweza kukubali protoni. Kulingana na ufafanuzi wa Arrhenius, kiwanja kinapaswa kuwa na anion ya hidroksidi na uwezo wa kuitoa kama ioni ya hidroksidi kuwa msingi.}

Hata hivyo, kwa kuzingatia nadharia za Lewis na Bronsted- Lowry, kuna baadhi ya molekuli, ambazo hazina hidroksidi lakini zinaweza kufanya kazi kama msingi. Kwa mfano, NH₃ ni msingi wa Lewis, kwa sababu inaweza kutoa jozi ya elektroni kwenye nitrojeni. Vile vile, Na₂CO_{3 ni msingi wa Bronsted-Lowry bila vikundi vya hidroksidi lakini ina uwezo wa kukubali hidrojeni.}

Mchoro 01: Vipengele vya Kemikali katika Jedwali la Vipindi vinavyoweza kutengeneza Viunga vya Msingi Vigumu, Laini na vya Kati

Sifa za Msingi

Besi zina sabuni inayoteleza kama hisia na ladha chungu. Huguswa kwa urahisi na asidi zinazozalisha molekuli za maji na chumvi. Caustic soda, amonia na soda ya kuoka ni baadhi ya besi za kawaida tunazokutana nazo mara nyingi sana. Tunaweza kuainisha besi katika makundi mawili, kulingana na uwezo wao wa kutenganisha na kuzalisha ioni za hidroksidi. Misingi thabiti kama NaOH, KOH inaweza kupitia ioni kamili katika suluhisho la kutoa ayoni. Besi dhaifu kama vile NH_{3 zimetenganishwa kwa kiasi na kutoa kiasi kidogo cha ioni za hidroksidi.}

K_b ndio msingi wa kujitenga. Inatoa dalili ya uwezo wa kupoteza ions hidroksidi ya msingi dhaifu. Asidi zilizo na thamani ya juu ya pK_{a (zaidi ya 13) ni asidi dhaifu, lakini besi zake za kuunganisha huchukuliwa kuwa besi kali. Ili kuangalia kama dutu ni msingi au la, tunaweza kutumia viashiria kadhaa kama karatasi ya litmus au karatasi ya pH. Besi zinaonyesha thamani ya pH ya juu zaidi ya 7, na hubadilisha litmus nyekundu kuwa bluu.}

Nucleophile ni nini?

Tunaweza kutaja ioni yoyote hasi au molekuli yoyote ya upande wowote ambayo ina angalau jozi moja ya elektroni ambayo haijashirikiwa kama nucleophile. Nucleophile ni dutu ambayo ni electropositive sana, kwa hiyo, hupenda kuingiliana na vituo vyema. Inaweza kuanzisha athari kwa kutumia jozi ya elektroni pekee. Kwa mfano, nukleophile inapojibu pamoja na halidi ya alkili, jozi pekee ya nukleofili hushambulia atomi ya kaboni inayobeba halojeni. Atomu hii ya kaboni ina chaji chanya kiasi kutokana na tofauti ya elektronegativity kati ya atomi ya kaboni na atomi ya halojeni.

Kielelezo 02: Matendo ya Dicarbamoyl Chloride pamoja na Nucleophiles

Baada ya nukleofili kushikana na kaboni, halojeni huondoka. Tunaita aina hii ya athari kama athari za ubadilishanaji wa nukleofili. Kuna aina nyingine ya athari ambayo huanza na nucleophiles; ni athari za kuondoa nukleofili. Nucleophilicity inaelezea juu ya mifumo ya athari. Kwa hivyo, ni dalili ya viwango vya mmenyuko. Kwa mfano, ikiwa nucleophilicity ni ya juu, basi mmenyuko fulani unaweza kutokea haraka, na ikiwa nucleophilicity ni ya chini, kiwango cha majibu ni polepole. Kwa kuwa nukleofili huchangia elektroni, kulingana na ufafanuzi wa Lewis, ni besi.

Nini Tofauti Kati ya Msingi na Nucleophile?

Tofauti kuu kati ya msingi na nukleophile inategemea utendaji wao. Misingi ni vipokezi vya hidrojeni ambavyo vinaweza kutekeleza athari za kugeuza ilhali nukleofili hushambulia elektrofili ili kuanzisha athari fulani za kikaboni. Kwa hivyo, hii ndio tofauti kuu kati ya msingi na nucleophile. Zaidi ya hayo, besi hufanya kama vipokezi vya hidrojeni ambavyo vinaweza kufanya athari za kugeuza nyuklia hushambulia elektrofili ili kuanzisha athari fulani za kikaboni.

Kama tofauti nyingine muhimu kati ya besi na nucleophile, tunaweza kuchukua aina ya athari za kemikali ambazo zinahusika; besi huhusisha katika athari za kugeuza asidi ilhali nukleofili huhusisha katika athari za nukleofili. Zaidi ya hayo, besi zina asili ya kemikali ya kinetic ambayo inamaanisha, huguswa kulingana na mfiduo inategemea. Hata hivyo, nukleofili zina asili ya kemikali ya thermodynamic ambayo ina maana kwamba huathiriwa na athari nyingine za kemikali ndani ya mazingira.

Muhtasari – Msingi dhidi ya Nucleophile

Kila nukleofili ni msingi, lakini besi zote sio nukleofili. Tofauti kuu kati ya msingi na nucleophile ni kwamba besi ni vipokezi vya hidrojeni ambavyo vinaweza kufanya athari za kugeuza ilhali nukleofili hushambulia elektrofili ili kuanzisha athari fulani za kikaboni.