ნუკლეოფილურობა საფუძვლიანობის წინააღმდეგ
მჟავები და ფუძეები ორი მნიშვნელოვანი ცნებაა ქიმიაში. მათ აქვთ ურთიერთსაწინააღმდეგო თვისებები. ნუკლეოფილი არის ტერმინი, რომელიც უფრო მეტად გამოიყენება ორგანულ ქიმიაში, რეაქციის მექანიზმებისა და სიჩქარის აღსაწერად. სტრუქტურულად, არ არის გამორჩეული განსხვავება ფუძეებსა და ნუკლეოფილებს შორის, მაგრამ ფუნქციურად ისინი ასრულებენ განსხვავებულ მოვალეობებს.
რა არის ნუკლეოფილურობა?
ნუკლეოფილურობა ნიშნავს სახეობის უნარს იმოქმედოს როგორც ნუკლეოფილი. ნუკლეოფილი შეიძლება იყოს ნებისმიერი უარყოფითი იონი ან ნებისმიერი ნეიტრალური მოლეკულა, რომელსაც აქვს მინიმუმ ერთი გაუზიარებელი ელექტრონული წყვილი.ნუკლეოფილი არის ნივთიერება, რომელიც ძალიან ელექტროპოზიტიურია, ამიტომ მოსწონს პოზიტიურ ცენტრებთან ურთიერთობა. მას შეუძლია გამოიწვიოს რეაქციები მარტოხელა ელექტრონული წყვილის გამოყენებით. მაგალითად, როდესაც ნუკლეოფილი რეაგირებს ალკილის ჰალოგენთან, ბირთვული წყვილის მარტოხელა წყვილი თავს ესხმის ნახშირბადის ატომს, რომელიც ჰალოგენს ატარებს. ნახშირბადის ეს ატომი ნაწილობრივ დადებითად არის დამუხტული მასსა და ჰალოგენის ატომს შორის ელექტრონეგატიურობის სხვაობის გამო. მას შემდეგ, რაც ნუკლეოფილი მიმაგრებულია ნახშირბადთან, ჰალოგენი ტოვებს. ამ ტიპის რეაქციები ცნობილია როგორც ნუკლეოფილური ჩანაცვლების რეაქციები. არსებობს ნუკლეოფილების მიერ ინიცირებული სხვა ტიპის რეაქციები, რომელსაც ეწოდება ნუკლეოფილური ელიმინაციის რეაქციები. ნუკლეოფილურობა მოგვითხრობს რეაქციის მექანიზმებზე; ამრიგად, ეს არის რეაქციის სიჩქარის მაჩვენებელი. მაგალითად, თუ ნუკლეოფილურობა მაღალია, მაშინ გარკვეული რეაქცია შეიძლება იყოს სწრაფი, ხოლო თუ ნუკლეოფილურობა დაბალია, რეაქციის სიჩქარე ნელია. ვინაიდან ნუკლეოფილები ჩუქნიან ელექტრონებს, ლუისის განმარტებით, ისინი ფუძეები არიან.
რა არის Basicity?
ძირითადობა არის ბაზისად მოქმედების უნარი. ბაზები სხვადასხვა მეცნიერის მიერ რამდენიმე გზით არის განსაზღვრული. არენიუსი განსაზღვრავს ფუძეს, როგორც ნივთიერებას, რომელიც ხსნის OH– იონებს ხსნარში. ბრონსტედ-ლოური განსაზღვრავს ფუძეს, როგორც ნივთიერებას, რომელსაც შეუძლია პროტონის მიღება. ლუისის აზრით, ნებისმიერი ელექტრონის დონორი არის ბაზა. არენიუსის განმარტების თანახმად, ნაერთს უნდა ჰქონდეს ჰიდროქსიდის ანიონი და მისი დონაციის უნარი, როგორც ჰიდროქსიდის იონი, იყოს ბაზა. მაგრამ ლუისისა და ბრონსტედ-ლოურის მიხედვით, შეიძლება არსებობდეს მოლეკულები, რომლებიც არ ფლობენ ჰიდროქსიდებს, მაგრამ შეუძლიათ იმოქმედონ როგორც ბაზისი. მაგალითად, NH3 არის ლუისის ბაზა, რადგან მას შეუძლია ელექტრონული წყვილი აზოტზე გადასცეს. Na2CO3 არის ბრონსტედ-ლოვრის ბაზა ჰიდროქსიდის ჯგუფების გარეშე, მაგრამ აქვს წყალბადის მიღების უნარი.
ბაზებს აქვთ მოლიპულ საპნის შეგრძნება და მწარე გემო. ისინი ადვილად რეაგირებენ მჟავებთან, რომლებიც წარმოქმნიან წყლისა და მარილის მოლეკულებს. კაუსტიკური სოდა, ამიაკი და საცხობი სოდა არის ზოგიერთი საერთო ბაზა, რომელსაც ძალიან ხშირად ვხვდებით.ბაზები შეიძლება დაიყოს ორად, ჰიდროქსიდის იონების დაშლისა და წარმოქმნის უნარის მიხედვით. ძლიერი ფუძეები, როგორიცაა NaOH და KOH, მთლიანად იონიზირებულია ხსნარში, რათა მიიღონ იონები. სუსტი ფუძეები, როგორიცაა NH3 არის ნაწილობრივ დისოცირებული და იძლევა ჰიდროქსიდის იონების ნაკლებ რაოდენობას. Kb არის ბაზის დისოციაციის მუდმივი. ის მიუთითებს სუსტი ფუძის ჰიდროქსიდის იონების დაკარგვის უნარზე. მჟავები მაღალი pKa მნიშვნელობით (13-ზე მეტი) სუსტი მჟავებია, მაგრამ მათი კონიუგირებული ფუძეები განიხილება ძლიერ ფუძეებად. იმის შესამოწმებლად, არის თუ არა ნივთიერება ბაზა, ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ რამდენიმე ინდიკატორი, როგორიცაა ლაკმუსის ქაღალდი ან pH ქაღალდი. ფუძეები აჩვენებს pH მნიშვნელობას 7-ზე მაღალი და ის წითელ ლაკმუსს ლურჯად აქცევს.
რა განსხვავებაა ნუკლეოფილურობასა და ფუძეულობას შორის?
• განსხვავება ნუკლეოფილურობასა და ფუძეულობას შორის არის ნუკლეოფილობა ან ფუძე.
• ყველა ნუკლეოფილი არის ფუძე, მაგრამ ყველა ფუძე არ შეიძლება იყოს ნუკლეოფილი.
• ფუძე არის წყალბადის მიღების უნარი, ამგვარად განეიტრალება რეაქციების შესრულება, მაგრამ ნუკლეოფილურობა არის ელექტროფილებზე თავდასხმის უნარი გარკვეული რეაქციის დასაწყებად.
