Perbezaan Antara Elektrofil dan Nukleofil

Electrophile dan Nucleophile adalah dua konsep penting dalam kimia organik yang membantu menggambarkan tindak balas kimia antara penerima elektron dan penderma. Kedua-dua istilah ini diperkenalkan pada tahun 1933 oleh Christopher Kelk Ingold dan mereka berfungsi sebagai pengganti bagi istilah kationoid dan anionoid yang diperkenalkan pada tahun 1925 oleh A.J. Lapworth.

Sejak itu, kajian menyeluruh telah dijalankan untuk memahami perbezaan antara electrophile dan nucleophile. Artikel ini menonjolkan perbezaan antara kedua-dua konsep ini. Ringkasnya, nukleofil adalah penderma elektron manakala elektrofil adalah penerima elektron.

Apa itu Electrophile?

Untuk memecahkan istilah itu, perkataan "electro" adalah dari elektron dan perkataan Latin "phile" merujuk kepada "penyayang". Secara ringkasnya, ini bermakna penyayang elektron. Ia adalah reagen yang dicirikan dengan ketumpatan rendah elektron dalam kerangka panjangnya, dan oleh itu, bertindak balas dengan molekul, ion atau atom ketumpatan tinggi untuk membentuk ikatan kovalen. Ion hidrogen dalam asid dan metil-carbocation adalah contoh-contoh bahan elektrofilik. Mereka kekurangan elektron.

Elektrofil mudah dikesan dengan cas positif atau cas neutral dengan orbital kosong (tidak memenuhi peraturan oktet). Elektron berpindah dari kawasan kepadatan yang tinggi dengan yang mempunyai kepadatan yang rendah, dan tidak seperti caj menarik antara satu sama lain. Teori ini menerangkan daya tarikan elektron oleh atom, molekul atau ion electrohile yang kekurangan elektron. Secara takrif, elektrofili secara bergantian dipanggil asid Lewis kerana ia menerima elektron selaras dengan definisi asid.

Reaksi dan sebatian di bawah menunjukkan contoh elektrofil:

Dalam tindak balas ini, ion hidroksida bertindak balas dengan hidrogen klorida; oleh itu asid bertindak balas dengan asas. Seperti yang ditunjukkan oleh anak panah, lebih banyak atom oksigen elektronegatif menyumbang elektron kepada atom hidrogen yang kekurangan elektron. Ia berkongsi sepasang tunggal kepada atom hidrogen yang dikenakan caj positif dalam hidrogen klorida senyawa kerana lebih banyak elektronegatif daripada hidrogen. Reaksi ini adalah asas banyak tindak balas kimia organik, terutamanya tindak balas asid Lewis dan Reaksi asas Lewis. Contoh lain digambarkan dalam gambar berikut:

Secara umum, elektrofil dikenal pasti dengan pertuduhan positif separa seperti hidrogen klorida, suatu cas positif positif seperti dalam metil carbocation atau orbital kosong. Molekul neutral polarisasi seperti halida acil, sebatian karbonil, dan alkil halida adalah contoh khas elektrofil.

Penting: Ion hidronium, walaupun ia dikenakan caj positif, tidak memenuhi syarat untuk diklasifikasikan sebagai elektrofil disebabkan oleh orbital kosong sepenuhnya di luarnya. Ia menghasilkan ion hidrogen dan air. Begitu juga dengan ion ammonium; ia tidak mempunyai orbital kosong yang boleh menarik elektron. Akibatnya, ia bukan elektrofil.

Apakah nukleofil itu?

Istilah ini dibahagikan kepada perkataan "nukleus" yang merujuk kepada nukleus dan perkataan Latin "phile" yang bermaksud penyayang. Ia sememangnya bermakna penyayang nukleus. Nukleofil kaya dengan elektron dan, dengan demikian, mendermakan pasangan elektron ke elektrofil untuk membentuk ikatan kovalen dalam reaksi kimia. Bahan-bahan ini paling disedari dengan pasangan tunggal, bon pi dan caj negatif. Ion ammonia, iodida dan hidroksida adalah contoh bahan nucleophile.

Secara takrif, nukleofil dipanggil sebagai asas Lewis kerana mereka semua menderma elektron dan menerima proton. Gambar di bawah menggambarkan contoh nukleofil:

Pusat nukleofilik dalam sebatian dikesan dengan atom elektronegatif yang paling. Pertimbangkan ammonia NH₃; nitrogen lebih elektronegatif dan dengan itu menarik elektron ke pusat. Kompaun ini mempunyai ketumpatan elektron yang tinggi dan, apabila bertindak balas dengan elektrofil, katakan air, ia menyumbangkan elektron. H₂O boleh bertindak sebagai elektrofil atau nukleofil bergantung kepada sebatian atau molekul yang bereaksi dengannya.

Pertimbangkan gambar di bawah:

Dari gambar, atom pertama, ion klorida menyumbangkan pasangannya yang tunggal kepada karbon untuk membentuk ikatan kovalen. Ia mempunyai caj negatif dan menyumbang elektron, dan oleh itu ia dianggap nukleofil. Atom klorin yang meninggalkan ester klorosulfit itu dinamakan kumpulan meninggalkan. Ia bukan elektrofil atau nukleofil.

Perbezaan utama antara electrophile dan nucleophile

Definisi elektrofil dan nukleofil

Elektrofil adalah asid Lewis yang menerima elektron daripada atom, ion atau molekul yang kaya elektron. Dengan menerima elektron, ia membentuk ikatan kovalen. Reagen ini sering dikenalpasti melalui cas positif separa, caj positif positif atau neutral atom, ion atau molekul yang tidak memenuhi peraturan oktet. Nukleophile, sebaliknya, adalah atom, ion atau molekul yang mempunyai kepadatan tinggi elektron. Ia mendermakan sepasang tunggal ke elektrofil untuk membentuk ikatan kovalen. Ia dikenal pasti oleh caj positif dan elektron bebas dalam orbitnya.

Reaksi kimia elektrofil dan nukleofil

Nukleofil terlibat dalam penggantian nukleofilik dan tambahan manakala elektrofil terlibat dalam penggantian elektrofilik dan penambahan.

Identiti caj dalam electrophile dan nucleophile

Elektrofil boleh secara neutral atau positif dikenakan manakala nukleofil boleh dikenakan secara neutral atau negatif. Elektrofil menerima elektron dan ia dirujuk sebagai asid Lewis manakala nukleofil menyumbang elektron dan ia dirujuk sebagai asas Lewis.

Ayat elektrofil Nukleofil: Carta Perbandingan

Ringkasan Titik Elektroforil Nukleofil

• Elektrofil adalah elektron kekurangan elektron ,, ion atau molekul manakala nukleofil adalah atom, molekul atau ion yang kaya dengan elektron
• Elektropilik boleh dikenakan secara positif atau neutral manakala nukleofil boleh dikenakan secara negatif atau neutral
• Elektrofil dikenali sebagai asid Lewis dan nukleofil dipanggil asas Lewis
• Elektrofil menerima elektron dan menyumbangkan proton manakala nukleofil menyumbang elektron dan menerima proton.