Razlika med elektrofilom in nukleofilom

Kemijke reakcije med organkimi in anorgankimi kemičnimi vrtami e večinoma odvijajo prek elektrofilov in nukleofilov. Elektrofile in nukleofile lahko definiramo kot derivate atomov ali molekul. Glavna

Razlika med elektrofilom in nukleofilom

Vsebina:

Glavna razlika - elektrofil vs nukleofil

Kemijske reakcije med organskimi in anorganskimi kemičnimi vrstami se večinoma odvijajo prek elektrofilov in nukleofilov. Elektrofile in nukleofile lahko definiramo kot derivate atomov ali molekul. Glavna razlika med elektrofilom in nukleofilom je ta elektrofili so atomi ali molekule, ki lahko sprejmejo elektronske pare, medtem ko so nukleofili atomi ali molekule, ki lahko dajo elektronske pare.

Pokrita ključna območja

1. Kaj je elektrofil
      - Opredelitev, značilnosti, primeri
2. Kaj je nukleofil
- Opredelitev, značilnosti, primeri
3. Kakšna je razlika med elektrofilom in nukleofilom
     - Primerjava ključnih razlik

Ključne besede: elektrofil, elektrofilnost, elektrofilna reakcija adicije, elektrofilna substitucijska reakcija, nukleofil, nukleofilnost, nukleofilna adicijska reakcija, nukleofilna substitucijska reakcija, Lewisova kislina, Lewisova baza


Kaj je elektrofil

Elektrofil je atom ali molekula, ki lahko sprejme elektronski par iz vrst, bogatih z elektroni, in tvori kovalentno vez. Elektrofili so pozitivno ali nevtralno nabiti atomi ali molekule, ki imajo proste orbitale za prihajajoče elektrone.

Elektrofili se imenujejo Lewisove kisline zaradi njihove sposobnosti sprejemanja elektronov. Elektrofil se ustvari, ko atom ali molekula nima elektronov, da bi se držali pravila okteta ali imajo pozitivni naboj, ki ga je treba nevtralizirati, da bi postal stabilen.

Na primer, hidronijev ion (H3O+) je elektrofil. Ima pozitivni naboj in vodikov atom ima prost prostor za prihajajoče elektrone. Zato lahko sprejema elektronske pare iz Lewisove baze, kot je -OH, da tvori H2O molekule.

V organski kemiji so elektrofili podvrženi reakciji dodajanja in zamenjave. Na primer, dodajanje halogenov alkenom poteka preko elektrofilnih adicijskih reakcij.


Slika 01: Dodajanje alkena in broma

Reakcije elektrofilne substitucije vključujejo zamenjavo elektrofila, ki nadomešča funkcionalno skupino molekule. Najpogosteje lahko reakcije elektrofilne substitucije opazimo pri benzenu.


Slika 02: Elektrofilna substitucija elektrofila na benzen, ki nadomešča atom vodika.

Jakost elektrofila je določena z elektrofilnostjo. Elektrofilnost je izraz, ki označuje elektrofilno naravo elektrofila. Ta elektrofilnost je odvisna od dejavnikov, kot je naboj elektrofila.

Kaj je nukleofil

Nukleofil je atom ali molekula, ki lahko podari elektronske pare in se zaradi svoje sposobnosti imenuje tudi Lewisova baza. Nukleofili lahko dajo elektrone elektrofilom. Molekule, ki imajo pi vezi ali atome ali molekule, ki imajo proste elektronske pare, delujejo kot nukleofili.

Nukleofili so običajno negativno nabiti. Celo nevtralno nabite molekule z atomi, bogatimi z elektroni, se lahko obnašajo kot nukleofili. Nukleofili kažejo tudi specifične reakcije, kot je nukleofilna adicija in nukleofilna substitucijska reakcija.


Slika 03: Reakcija med nukleofilom in elektrofilom

Zgornji primer prikazuje reakcijo med nukleofilom in elektrofilom. Tukaj, H2O molekula deluje kot nukleofil. Elektroni dajejo karbokaciji, ki ima pozitivni naboj.


Slika 04: Nukleofilna substitucija

Zgornja slika prikazuje nukleofilno substitucijsko reakcijo. Nukleofil je prikazan kot "Nu" in funkcionalna skupina "X" v benzenskem obroču je nadomeščena z nukleofilom. Nato se nukleofil pritrdi na benenski obroč, medtem ko skupina "X" zapusti benzenski obroč. Zato se »X« imenuje odhodna skupina.

Nukleofilnost je pomemben izraz za nukleofile. Nukleofilnost določa moč določenega nukleofila. Ta nukleofilnost je odvisna od številnih dejavnikov, kot so na primer naboj, bazičnost, polarizabilnost itd.Na primer, ko se negativni naboj nukleofila poveča, se nukleofilnost poveča. To pomeni, da nukleofili z visokim negativnim nabojem delujejo kot odlični nukleofili.

Razlika med elektrofilom in nukleofilom

Opredelitev

Elektrofil: Elektrofil je atom ali molekula, ki lahko sprejme elektronski par iz vrst, bogatih z elektroni, in tvori kovalentno vez.

Nukleofil: Nukleofil je atom ali molekula, ki lahko podari elektronske pare.

Električno polnjenje

Elektrofil: Elektrofili so bodisi pozitivno nabit ali nevtralno nabiti.

Nukleofil: Nukleofili so bodisi negativno nabiti ali nevtralno nabiti.

Kemijske reakcije

Elektrofil: Elektrofili podvržemo reakcije elektrofilne adicije in elektrofilne substitucije.

Nukleofil: Nukleofili podvržemo nukleofilne adicijske in nukleofilne substitucijske reakcije.

Druga imena

Elektrofil: Elektrofile imenujemo tudi Lewisove kisline.

Nukleofil: Nukleofili se imenujejo tudi Lewisove baze.

Zaključek

Elektrofili in nukleofili imajo pomembno vlogo pri kemijskih reakcijah v zvezi z organsko kemijo in anorgansko kemijo. Glavna razlika med elektrofilom in nukleofilom je, da so elektrofili atomi ali molekule, ki lahko sprejmejo elektronske pare, medtem ko so nukleofili atomi ali molekule, ki lahko dajo elektronske pare.

Reference:

1. “Nukleofil.” Kemija LibreTexts. Libretexts, 21. julij 2016.