Πυρηνοφιλικότητα εναντίον Βασικότητας
Τα οξέα και οι βάσεις είναι δύο σημαντικές έννοιες στη χημεία. Έχουν αντιφατικές ιδιότητες. Το πυρηνόφιλο είναι ένας όρος, ο οποίος χρησιμοποιείται πιο εμφανώς στην οργανική χημεία, για να περιγράψει τους μηχανισμούς και τους ρυθμούς αντίδρασης. Δομικά, δεν υπάρχει διακριτή διαφορά μεταξύ βάσεων και πυρηνόφιλων, αλλά λειτουργικά εκτελούν διαφορετικά καθήκοντα.
Τι είναι η πυρηνοφιλικότητα;
Πυρηνόφιλος σημαίνει την ικανότητα ενός είδους να δρα ως πυρηνόφιλο. Ένα πυρηνόφιλο μπορεί να είναι οποιοδήποτε αρνητικό ιόν ή οποιοδήποτε ουδέτερο μόριο που έχει τουλάχιστον ένα μη κοινό ζεύγος ηλεκτρονίων. Το πυρηνόφιλο είναι μια ουσία που είναι πολύ ηλεκτροθετική, επομένως, αρέσει να αλληλεπιδρά με θετικά κέντρα. Μπορεί να ξεκινήσει αντιδράσεις χρησιμοποιώντας το μοναχικό ζεύγος ηλεκτρονίων. Για παράδειγμα, όταν ένα πυρηνόφιλο αντιδρά με ένα αλκυλαλογονίδιο, το μοναχικό ζεύγος του πυρηνόφιλου επιτίθεται στο άτομο άνθρακα που φέρει το αλογόνο. Αυτό το άτομο άνθρακα είναι μερικώς θετικά φορτισμένο λόγω της διαφοράς ηλεκτραρνητικότητας μεταξύ αυτού και του ατόμου αλογόνου. Αφού το πυρηνόφιλο προσκολληθεί στον άνθρακα, το αλογόνο φεύγει. Αυτός ο τύπος αντιδράσεων είναι γνωστός ως αντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης. Υπάρχει ένας άλλος τύπος αντιδράσεων που ξεκινούν από τα πυρηνόφιλα, που ονομάζονται πυρηνόφιλες αντιδράσεις εξάλειψης. Η πυρηνοφιλικότητα λέει για τους μηχανισμούς αντίδρασης. Έτσι, είναι μια ένδειξη των ρυθμών αντίδρασης. Για παράδειγμα, εάν η πυρηνοφιλικότητα είναι υψηλή, τότε μια συγκεκριμένη αντίδραση μπορεί να είναι γρήγορη, και εάν η πυρηνοφιλικότητα είναι χαμηλή, ο ρυθμός αντίδρασης είναι αργός. Δεδομένου ότι τα πυρηνόφιλα δωρίζουν ηλεκτρόνια, σύμφωνα με τον ορισμό Lewis, είναι βάσεις.
Τι είναι το Basicity;
Βασικότητα είναι η ικανότητα να λειτουργείς ως βάση. Οι βάσεις ορίζονται με διάφορους τρόπους από διάφορους επιστήμονες. Ο Arrhenius ορίζει ως βάση μια ουσία που δίνει ιόντα OH– στο διάλυμα. Ο Bronsted- Lowry ορίζει μια βάση ως μια ουσία που μπορεί να δεχθεί ένα πρωτόνιο. Σύμφωνα με τον Lewis, κάθε δότης ηλεκτρονίων είναι μια βάση. Σύμφωνα με τον ορισμό του Arrhenius, μια ένωση πρέπει να έχει ένα ανιόν υδροξειδίου και την ικανότητα να το δίνει ως ιόν υδροξειδίου για να είναι βάση. Αλλά σύμφωνα με τους Lewis και Bronsted- Lowry, μπορεί να υπάρχουν μόρια που δεν διαθέτουν υδροξείδια, αλλά μπορούν να λειτουργήσουν ως βάση. Για παράδειγμα, το NH3 είναι μια βάση Lewis, επειδή μπορεί να δώσει το ζεύγος ηλεκτρονίων σε άζωτο. Το Na2CO3 είναι μια βάση Bronsted- Lowry χωρίς ομάδες υδροξειδίου, αλλά έχει την ικανότητα να δέχεται υδρογόνα.
Οι βάσεις έχουν αίσθηση που γλιστράει σαν σαπούνι και πικρή γεύση. Αντιδρούν εύκολα με οξέα παράγοντας μόρια νερού και αλατιού. Η καυστική σόδα, η αμμωνία και η μαγειρική σόδα είναι μερικές από τις κοινές βάσεις που συναντάμε πολύ συχνά. Οι βάσεις μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε δύο, με βάση την ικανότητά τους να διαχωρίζουν και να παράγουν ιόντα υδροξειδίου. Ισχυρές βάσεις όπως το NaOH και το ΚΟΗ ιονίζονται πλήρως σε ένα διάλυμα, για να δώσουν ιόντα. Ασθενείς βάσεις όπως το NH3 είναι μερικώς διαχωρισμένες και δίνουν λιγότερες ποσότητες ιόντων υδροξειδίου. Το Kb είναι η σταθερά διάστασης βάσης. Δίνει ένδειξη της ικανότητας απώλειας ιόντων υδροξειδίου μιας ασθενούς βάσης. Τα οξέα με υψηλότερη τιμή pKa (πάνω από 13) είναι ασθενή οξέα, αλλά οι συζευγμένες βάσεις τους θεωρούνται ισχυρές βάσεις. Για να ελέγξουμε αν μια ουσία είναι βάση ή όχι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αρκετούς δείκτες όπως χαρτί λακκούβας ή χαρτί pH. Οι βάσεις δείχνουν τιμή pH υψηλότερη από 7 και μετατρέπεται σε κόκκινη λακκούβα σε μπλε.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Πυρηνοφιλικότητας και Βασικότητας;
• Η διαφορά μεταξύ πυρηνοφιλίας και βασικότητας είναι να είσαι πυρηνόφιλος ή βάση.
• Όλα τα πυρηνόφιλα είναι βάσεις, αλλά όλες οι βάσεις δεν μπορούν να είναι πυρηνόφιλα.
• Βασικότητα είναι η ικανότητα αποδοχής υδρογόνου, εκτελώντας έτσι αντιδράσεις εξουδετέρωσης, αλλά πυρηνόφιλη είναι η ικανότητα να επιτίθεται σε ηλεκτροφιλία για να ξεκινήσει μια συγκεκριμένη αντίδραση.
