Нуклеофиль ба үндсэн чанар
Хүчил ба суурь нь химийн хоёр чухал ойлголт юм. Тэд эсрэг тэсрэг шинж чанартай байдаг. Нуклеофиль гэдэг нь урвалын механизм, хурдыг тодорхойлоход органик химид илүү өргөн хэрэглэгддэг нэр томъёо юм. Бүтцийн хувьд суурь болон нуклеофилийн хооронд ялгагдах ялгаа байхгүй ч үйл ажиллагааны хувьд өөр өөр үүрэг гүйцэтгэдэг.
Нуклеофиль гэж юу вэ?
Нуклеофиль гэдэг нь тухайн зүйлийн нуклеофилийн үүрэг гүйцэтгэх чадварыг хэлнэ. Нуклеофиль нь сөрөг ион эсвэл дор хаяж нэг хуваагдаагүй электрон хостой төвийг сахисан молекул байж болно. Нуклеофил бол маш цахилгаан эерэг бодис тул эерэг төвүүдтэй харилцах дуртай. Энэ нь дан электрон хосыг ашиглан урвалыг эхлүүлж чаддаг. Жишээлбэл, нуклеофил нь алкил галидтай урвалд ороход нуклеофилийн ганц хос галоген агуулсан нүүрстөрөгчийн атом руу дайрдаг. Энэхүү нүүрстөрөгчийн атом нь галоген атомын хоорондох электрон сөрөг байдлын зөрүүгээс болж хэсэгчлэн эерэг цэнэгтэй байдаг. Нуклеофилийг нүүрстөрөгчтэй холбосны дараа галоген нь гарч ирдэг. Энэ төрлийн урвалыг нуклеофилийн орлуулах урвал гэж нэрлэдэг. Нуклеофилийн үүсгэсэн өөр нэг төрлийн урвалыг нуклеофилийн устгах урвал гэж нэрлэдэг. Нуклеофиль чанар нь урвалын механизмын тухай өгүүлдэг; Тиймээс энэ нь урвалын хурдны үзүүлэлт юм. Жишээлбэл, хэрэв нуклеофиль чанар өндөр бол тодорхой урвал хурдан явагдах боломжтой, хэрэв нуклеофиль чанар бага бол урвалын хурд удаан байдаг. Нуклеофиль нь электрон өгдөг тул Льюисийн тодорхойлолтоор тэдгээр нь суурь юм.
Үндсэн чанар гэж юу вэ?
Үндсэн чанар нь суурь болж ажиллах чадвар юм. Суурийг янз бүрийн эрдэмтэд хэд хэдэн аргаар тодорхойлдог. Аррениус суурь нь OH– ионыг уусмалд өгдөг бодис гэж тодорхойлсон. Бронстед-Лоури баазыг протоныг хүлээн авах бодис гэж тодорхойлдог. Льюисийн хэлснээр аливаа электрон донор нь суурь юм. Arrhenius-ийн тодорхойлолтоор бол нэгдэл нь суурь болохын тулд гидроксидын анионтой байх ёстой бөгөөд түүнийг гидроксидын ион болгон өгөх чадвартай байх ёстой. Гэхдээ Льюис, Бронстед-Лоури нарын үзэж байгаагаар гидроксид агуулаагүй ч суурь болж чаддаг молекулууд байж болно. Жишээлбэл, NH3 нь Льюисын суурь юм, учир нь азот дээр электрон хосыг өгч чаддаг. Na2CO3 нь гидроксидын бүлэггүй Бронстед-Лоурийн суурь боловч устөрөгчийг хүлээн авах чадвартай.
Суурь нь гулгамтгай саван мэт мэдрэмжтэй, гашуун амттай. Тэд ус, давсны молекул үүсгэдэг хүчилтэй амархан урвалд ордог. Идэмхий натри, аммиак, хүнсний сода нь бидний байнга тааралддаг нийтлэг суурь юм. Суурийг гидроксидын ионыг задлах, үйлдвэрлэх чадвараар нь хоёр ангилж болно. NaOH, KOH зэрэг хүчтэй суурь нь уусмалд бүрэн ионжуулж, ион үүсгэдэг. NH3 зэрэг сул суурь нь хэсэгчлэн задарч, бага хэмжээний гидроксидын ион өгдөг. Kb нь суурь диссоциацийн тогтмол юм. Энэ нь сул суурийн гидроксидын ионыг алдах чадварыг илтгэнэ. pKa-ийн өндөр утгатай (13-аас дээш) хүчил нь сул хүчил боловч тэдгээрийн нэгдмэл суурь нь хүчтэй суурьт тооцогддог. Бодис нь суурь мөн эсэхийг шалгахын тулд бид лакмус цаас эсвэл рН цаас зэрэг хэд хэдэн үзүүлэлтийг ашиглаж болно. Суурь нь рН-ийн утгыг 7-оос дээш харуулж, улаан лакмусыг цэнхэр болгож хувиргадаг.
Нуклеофиль ба суурь чанар хоёрын ялгаа юу вэ?
• Нуклеофиль болон суурь чанарын ялгаа нь нуклеофиль эсвэл суурь юм.
• Бүх нуклеофиль нь суурь боловч бүх суурь нь нуклеофиль байж болохгүй.
• Суурь чанар нь устөрөгчийг хүлээн авч саармагжуулах урвалыг гүйцэтгэх чадвар боловч нуклеофиль чанар нь тодорхой урвал эхлүүлэхийн тулд электрофилууд руу довтлох чадвар юм.
