تفاوت اصلی بین باز و هسته دوست این است که بازها گیرنده های هیدروژن هستند که می توانند واکنش های خنثی کننده را انجام دهند در حالی که هسته دوست ها برای شروع برخی واکنش های آلی خاص به الکتروفیل ها حمله می کنند.
اسیدها و بازها دو مفهوم مهم در شیمی هستند. هر دوی آنها خواص متناقضی دارند. نوکلئوفیل اصطلاحی است که در شیمی آلی برای توصیف مکانیسم‌ها و سرعت واکنش به‌طور برجسته‌تر از آن استفاده می‌کنیم. از نظر ساختاری، تفاوت مشخصی بین پایه و هسته دوست وجود ندارد، اما از نظر عملکردی آنها وظایف متفاوتی را انجام می دهند.
Base چیست؟
با توجه به تعاریف دانشمندان مختلف می توانیم پایه ها را به روش های مختلفی تعریف کنیم.آرنیوس باز را به عنوان ماده ای تعریف می کند که یون های OH– را به محلول اهدا می کند. به گفته لوئیس، هر دهنده الکترون یک باز است. برونستد- لوری باز را به عنوان ماده ای تعریف می کند که می تواند یک پروتون را بپذیرد. طبق تعریف آرنیوس، یک ترکیب باید دارای یک آنیون هیدروکسید و توانایی اهدای آن به عنوان یک یون هیدروکسید برای تبدیل شدن به یک پایه باشد.
با این حال، بر اساس تئوری‌های لوئیس و برونستد-لوری، مولکول‌هایی وجود دارند که هیدروکسید ندارند اما می‌توانند به عنوان یک پایه عمل کنند. به عنوان مثال، NH
3 یک پایه لوئیس است، زیرا می تواند جفت الکترون را بر روی نیتروژن اهدا کند. به همین ترتیب، Na2CO3 یک پایه Bronsted-Lowry بدون گروه های هیدروکسید است اما توانایی پذیرش هیدروژن ها را دارد.
شکل 01: عناصر شیمیایی در جدول تناوبی که می توانند ترکیبات اساسی سخت، نرم و متوسط را تشکیل دهند
خواص پایه ها
پایه های
صابون لغزنده و طعمی تلخ دارند. آنها به راحتی با اسیدهایی که مولکول های آب و نمک تولید می کنند واکنش نشان می دهند. سود سوزآور، آمونیاک و جوش شیرین برخی از پایه های رایجی هستند که اغلب با آنها روبرو می شویم. ما می توانیم بازها را بسته به توانایی آنها در تفکیک و تولید یون های هیدروکسید به دو دسته دسته بندی کنیم. بازهای قوی مانند NaOH، KOH می توانند تحت یونیزاسیون کامل در یک محلول قرار گیرند و یون هایی تولید کنند. بازهای ضعیفی مانند NH3 تا حدی تفکیک می شوند و مقادیر کمتری یون هیدروکسید می دهند.
Kb ثابت تفکیک پایه است. این نشان دهنده توانایی از دست دادن یون های هیدروکسید یک باز ضعیف است. اسیدهایی با مقدار pKa بالاتر (بیش از 13) اسیدهای ضعیفی هستند، اما بازهای مزدوج آنها به عنوان بازهای قوی در نظر گرفته می شوند. برای بررسی اینکه آیا یک ماده پایه است یا نه، می توانیم از چندین شاخص مانند کاغذ تورنسل یا کاغذ pH استفاده کنیم. پایه ها مقدار PH بالاتر از 7 را نشان می دهند و تورنسل قرمز را به آبی تبدیل می کند.
نوکلئوفیل چیست؟
می توانیم هر یون منفی یا هر مولکول خنثی را که حداقل یک جفت الکترون مشترک داشته باشد به عنوان هسته دوست نام ببریم. نوکلئوفیل ماده ای است که بسیار الکترومثبت است، بنابراین دوست دارد با مراکز مثبت تعامل داشته باشد. می تواند با استفاده از جفت الکترون تنها واکنش ها را آغاز کند. به عنوان مثال، هنگامی که یک هسته دوست با یک آلکیل هالید واکنش می دهد، جفت تک هسته دوست به اتم کربنی که حامل هالوژن است حمله می کند. این اتم کربن یک بار مثبت جزئی به دلیل اختلاف الکترونگاتیوی بین اتم کربن و اتم هالوژن دارد.
شکل 02: واکنش دی کاربامویل کلرید با هسته دوست ها
پس از اتصال هسته دوست به کربن، هالوژن خارج می شود. ما این نوع واکنش ها را واکنش های جانشینی هسته دوست می نامیم.نوع دیگری از واکنش ها وجود دارد که با هسته دوست ها شروع می شود. آنها واکنش های حذفی هسته دوست هستند. هسته دوستی در مورد مکانیسم های واکنش می گوید. بنابراین، این نشان دهنده سرعت واکنش است. به عنوان مثال، اگر هسته دوستی بالا باشد، واکنش خاصی می تواند سریع رخ دهد و اگر هسته دوستی کم باشد، سرعت واکنش کند است. از آنجایی که هسته دوست ها الکترون اهدا می کنند، طبق تعریف لوئیس، آنها باز هستند.
تفاوت بین پایه و هسته دوست چیست؟
تفاوت عمده بین باز و هسته دوست در عملکرد آنها نهفته است. بازها گیرنده های هیدروژن هستند که می توانند واکنش های خنثی کننده را انجام دهند در حالی که هسته دوست ها به الکتروفیل ها حمله می کنند تا برخی واکنش های آلی خاص را آغاز کنند. از این رو، این تفاوت اصلی بین باز و هسته دوست است. علاوه بر این، بازها به عنوان گیرنده های هیدروژن عمل می کنند که می توانند واکنش های خنثی کننده را انجام دهند در حالی که هسته دوست ها به الکتروفیل ها حمله می کنند تا برخی واکنش های آلی خاص را آغاز کنند.
به عنوان یکی دیگر از تفاوت های مهم بین باز و هسته دوست، می توانیم نوع واکنش های شیمیایی را در نظر بگیریم. بازها در واکنش های خنثی کننده اسید دخالت دارند در حالی که هسته دوست ها در واکنش های نوکلئوفیل دخالت دارند. علاوه بر این، بازها ماهیت شیمیایی جنبشی دارند، به این معنی که بسته به قرار گرفتن در معرض آن واکنش نشان می دهند. با این حال، هسته دوست ها ماهیت شیمیایی ترمودینامیکی دارند، به این معنی که آنها تحت تأثیر سایر واکنش های شیمیایی در محیط قرار می گیرند.
خلاصه - پایگاه در مقابل هسته دوست
هر هسته دوست یک باز است، اما همه بازها هسته دوست نیستند. تفاوت اصلی بین باز و هسته دوست در این است که بازها گیرنده های هیدروژن هستند که می توانند واکنش های خنثی کننده را انجام دهند در حالی که هسته دوست ها برای شروع برخی واکنش های آلی خاص به الکتروفیل ها حمله می کنند.
