Die sleutelverskil tussen nukleofiel en elektrofiel is dat die nukleofiel 'n stof is wat 'n positiewe sentrum soek, terwyl die elektrofiele negatiewe sentrums soek wat ekstra elektrone het.
Ons kan die spesies wat ontstaan as gevolg van 'n ladingskeiding, as "elektrofiele" en "nukleofiele" noem. Ons sal in hierdie artikel bespreek wat presies 'n nukleofiel of 'n elektrofiel is. Elektrofiele en nukleofiele is belangrik om chemiese reaksies te inisieer. Verder is dit belangrik om te beskryf hoe die reaksies verloop. In organiese chemie kan ons reaksiemeganismes kategoriseer na gelang van die aanvanklike spesie (óf 'n elektrofiel of nukleofiel) wat die ander spesie begin aanval. Nukleofiele substitusie, nukleofiele byvoeging, elektrofiele substitusie en elektrofiele byvoeging is die vier hooftipes meganismes wat organiese reaksies beskryf.
Wat is nukleofiel?
'n Nukleofiel is enige negatiewe ioon of enige neutrale molekule wat ten minste een ongedeelde elektronpaar het. Nukleofiel is 'n stof wat baie elektropositief is en daarom hou daarvan om met positiewe sentrums te reageer. Dit kan reaksies inisieer deur die eensame elektronpaar te gebruik. Byvoorbeeld, wanneer 'n nukleofiel met 'n alkielhalied reageer, val die alleenpaar van die nukleofiel die koolstofatoom aan wat die halogeen dra. Hierdie koolstofatoom het 'n gedeeltelike positiewe lading as gevolg van die verskil tussen die elektronegatiwiteitswaardes van hierdie koolstof en die halogeenatoom. Nadat die nukleofiel aan die koolstof geheg het, verlaat die halogeen. Ons noem hierdie tipe reaksies as nukleofiele substitusiereaksies.
Figuur 01: 'n Nukleofiele toevoegingsreaksie
Daar is 'n ander tipe reaksie wat nukleofiele kan inisieer; ons noem dit nukleofiele eliminasiereaksie. Nukleofilisiteit vertel van die reaksiemeganismes; dus is dit 'n aanduiding van die reaksietempo's. Byvoorbeeld, as die nukleofilisiteit hoog is, dan word 'n sekere reaksie vinnig, en as die nukleofilisiteit laag is, is die reaksietempo stadig. Aangesien nukleofiele elektrone skenk, is hulle volgens die Lewis-definisie basisse.
Wat is elektrofiel?
Elektrofiele is reagense wat in hul reaksies die ekstra elektrone soek wat hulle 'n stabiele valensiedop van elektrone sal gee. Karbokasies is elektrofiele. Hulle het 'n elektrontekort en het slegs ses elektrone in hul valensieskil. As gevolg hiervan kan koolhidrate as Lewissure optree. Hulle aanvaar 'n elektronpaar van 'n nukleofiel en vul die valensdop.
Figuur 02: 'n Elektrofiele toevoegingsreaksie
Elektrofiele kan 'n formele-positiewe lading, gedeeltelik-positiewe lading, of 'n valansdop met 'n onvolledige oktet hê. Elektrofiele substitusie- en elektrofiele addisiereaksies is die twee hoofreaksies wat elektrofiele kan inisieer. In 'n elektrofiele substitusiereaksie verplaas 'n elektrofiel 'n atoom of groep in 'n verbinding. Ons kan hierdie voorval hoofsaaklik in aromatiese verbindings sien. Byvoorbeeld, dit is die meganismes met 'n nitrogroep wat aan die benseenring heg deur waterstof te verplaas. In elektrofiele addisiereaksie breek 'n pi-binding in 'n molekule af en 'n nuwe sigma-binding vorm tussen die molekule en die elektrofiel.
Wat is die verskil tussen nukleofiel en elektrofiel?
'n Nukleofiel is enige negatiewe ioon of enige neutrale molekule wat ten minste een ongedeelde elektronpaar het, terwyl die elektrofiele reagense is, wat in hul reaksies die ekstra elektrone soek wat hulle 'n stabiele valensiedop van elektrone sal gee. Die belangrikste verskil tussen nukleofiel en elektrofiel is dus dat die nukleofiel 'n stof is wat 'n positiewe sentrum soek, terwyl die elektrofiele negatiewe sentrums soek wat ekstra elektrone het. Boonop kan ons nukleofiele as Lewis-basisse beskou terwyl elektrofiele as Lewis-sure. Dit is dus nog 'n verskil tussen nukleofiel en elektrofiel.
Die onderstaande infografika tabelleer die verskil tussen nukleofiel en elektrofiel as 'n sy-aan-sy-vergelyking.
Opsomming – Nukleofiel vs Electrophile
Nukleofiele en elektrofiele is twee verskillende vorme van chemiese spesies wat die vermoë het om verskillende chemiese reaksies te begin. Die sleutelverskil tussen nukleofiel en elektrofiel is dat die nukleofiel 'n stof is wat 'n positiewe sentrum soek, terwyl die elektrofiele negatiewe sentrums soek wat ekstra elektrone het.
