Γιατί η βασικότητα είναι μια θερμοναμική ιδιοκτησία και η νουκλεόφιλη κινητική ιδιότητα;
Basicity
* Ορισμός: Η βασικότητα αναφέρεται στην ικανότητα ενός είδους να δεχτεί ένα πρωτόνιο (Η+).
* Θερμοδυναμική βάση: Η βασικότητα μετράται από τη σταθερά ισορροπίας (KB) για την αντίδραση της βάσης με ένα πρωτόνιο. Ένα μεγαλύτερο KB δείχνει μια ισχυρότερη βάση. Αυτή η σταθερά ισορροπίας σχετίζεται άμεσα με την ελεύθερη αλλαγή ενέργειας (ΔG) της αντίδρασης.
* Βασικοί παράγοντες: Η βασικότητα διέπεται κυρίως από τη σταθερότητα του συζευγμένου οξέος που σχηματίζεται μετά από πρωτονίωση. Παράγοντες που αυξάνουν τη σταθερότητα του συζευγμένου οξέος, όπως ο συντονισμός, οι επαγωγικές επιδράσεις και ο υβριδισμός, αυξάνουν επίσης την βασικότητα.
ΝΥΧΙΟΦΙΛΙΚΗ
* Ορισμός: Η πυρηνοφιλικότητα αναφέρεται στην τάση ενός είδους να επιτεθεί σε ένα κέντρο με έλλειψη ηλεκτρονίων (ηλεκτρόφιλο).
* Κινητική βάση: Η νουκλεοφιλικότητα μετράται με τη σταθερά ρυθμού (k) για την αντίδραση του πυρηνόφιλου με ηλεκτρόφιλο. Ένα μεγαλύτερο K δείχνει ένα ισχυρότερο πυρηνόφιλο. Αυτή η σταθερά ρυθμού σχετίζεται με την ενέργεια ενεργοποίησης (ΕΑ) της αντίδρασης.
* Βασικοί παράγοντες: Η νουκλεοφιλικότητα επηρεάζεται από παράγοντες όπως:
* χρέωση: Τα πιο αρνητικά φορτισμένα είδη είναι γενικά καλύτερα πυρηνόφιλα.
* Polarizability: Τα μεγαλύτερα, πιο πολωμένα άτομα είναι καλύτερα πυρηνόφιλα.
* στερεοχημική εμπόδιο: Μικρότερα πυρηνόφιλα με λιγότερη στερεοχημική παρεμπόδιση αντιδρούν γρηγορότερα.
* Επιδράσεις διαλύτη: Ο διαλύτης μπορεί να επηρεάσει την πυρηνόφιλη.
Συνοπτικά:
* Basicity καθορίζεται από τις σχετικές σταθερότητες των αντιδραστηρίων και των προϊόντων, τα οποία αντικατοπτρίζονται στη σταθερά ισορροπίας (KB) και τελικά στην ελεύθερη αλλαγή ενέργειας (ΔG).
* Νουκλεοφιλικότητα καθορίζεται από τον ρυθμό με τον οποίο ένα πυρηνόφιλο αντιδρά με ένα ηλεκτρόφιλο, το οποίο αντικατοπτρίζεται στη σταθερά ρυθμού (k) και τελικά στην ενέργεια ενεργοποίησης (ΕΑ).
Σημαντική σημείωση: Ενώ η βασικότητα είναι μια θερμοδυναμική ιδιότητα, η δύναμη μιας βάσης μπορεί να επηρεαστεί από κινητικούς παράγοντες σε ορισμένες περιπτώσεις. Για παράδειγμα, μια στερητικά παρεμποδόμενη βάση μπορεί να είναι μια ασθενέστερη βασική θερμοδυναμικά, αλλά αντιδρά ταχύτερα με ένα παρεμποδισμένο ηλεκτρόφιλο λόγω κινητικών παραγόντων.
