يعد الإلكتروفيل والنيوكليوفيل مفهومين مهمين في الكيمياء العضوية يساعدان على وصف التفاعلات الكيميائية بين متقبلي الإلكترون والمتبرعين. تم تقديم هذين المصطلحين من قبل كريستوفر كيلك إنغولد في عام 1933 ، واستبدلا المصطلحين الكاتيوني والأنيوني اللذين أدخلهما في عام 1925 بواسطة AJ. لابورث.

منذ ذلك الحين ، تم إجراء بحث مكثف لفهم الفرق بين electrophil و nucleophile. تكسر هذه المقالة التمييز بين هذين المفهومين. وباختصار ، فإن النيوكليوفيل هو متبرع إلكترون والميكروفيل مستقبلاً للإلكترون.

ما هي المحبة الكهربائية؟

لتمييز المصطلح ، كلمة "إلكترو" مشتقة من الإلكترونات ، والكلمة اللاتينية "فيل" تعني "عاشق". بعبارات بسيطة ، يعني محبي الإلكترون. وهي تشكل رابطة تساهمية تتميز بكثافة منخفضة من الإلكترونات في غلاف التكافؤ وبالتالي تتفاعل مع جزيء أو أيون أو ذرة عالية الكثافة. أيون الهيدروجين وكربوكب الميثيل في الأحماض هي أمثلة على المواد الكهربية. إنهم يفتقرون إلكترونيا.

يتم اكتشاف Electrophil بسهولة باستخدام شحنة موجبة أو شحنة محايدة مع مدار فارغ (لا يفي بقاعدة الثماني). تنتقل الإلكترونات من منطقة عالية الكثافة إلى منطقة منخفضة الكثافة ، وعلى النقيض من ذلك ، تجذب الشحنة بعضها البعض. تشرح هذه النظرية نقص الإلكترون بواسطة الذرات أو الجزيئات أو الأيونات الكهربية. بحكم التعريف ، يسمى الاستبدال الكهربائي حمض لويس لأنه يقبل الإلكترونات وفقًا لوصف الحمض.

التفاعلات والمركبات التالية هي مثال على الكهارل.

الفرق بين المحبة الكهربائية والنواة 1

في هذا التفاعل ، يتفاعل أيون الهيدروكسيد مع كلوريد الهيدروجين. وبالتالي ، يتفاعل الحمض مع القاعدة. كما هو موضح مع السهم ، فإن ذرة الأكسجين الكهربي أكثر تعطي إلكترونات لذرة الهيدروجين التي تعاني من نقص الإلكترون. يشكل زوجًا واحدًا من ذرات الهيدروجين مع شحنة موجبة في كلوريد الهيدروجين لأنه تيار كهربائي أكثر من الهيدروجين. هذا التفاعل هو أساس العديد من التفاعلات الكيميائية العضوية ، وخاصة تفاعلات حمض لويس وقاعدة لويس. أمثلة أخرى موضحة في الشكل التالي:

الفرق بين المحبة الكهربائية والنواة 1

بشكل عام ، يتم تحديد الشحنة الموجبة في كلوريد الهيدروجين الكهربائي بواسطة الشحنة الموجبة الرسمية ، كما هو الحال في كربونات الميثيل أو المدارات الفارغة. تعد الجزيئات المحايدة المستقطبة ، مثل هاليدات الأسييل ، ومركبات الكربونيل ، وهاليدات الألكيل ، نموذجًا نموذجيًا للإلكتروفل.

هام: على الرغم من أن أيون الهيدرونيوم مشحون بشكل إيجابي ، إلا أنه لا يمكن تصنيفه على أنه محبوب كهربائيًا بسبب المدارات الفارغة تمامًا في غلافه الخارجي. يوفر أيونات الهيدروجين والماء. الأمر نفسه ينطبق على أيونات الأمونيا. ليس لديها مدارات فارغة يمكنها جذب الإلكترونات. ونتيجة لذلك ، فهي ليست محبة للكهرباء.

ما هو النيوكليوفيل؟

يشير المصطلح إلى النواة ، التي تشير إلى النواة ، والكلمة اللاتينية phile. يعني ببساطة حب القلب. النيوكليوفيلات غنية بالإلكترونات ، وبالتالي تربط الإلكترونات بالإلكتروفيلات لتشكيل روابط تساهمية في التفاعلات الكيميائية. تتميز هذه المواد بأفضل الأزواج وروابط باي والشحنات السلبية. أيونات الأمونيا واليوديد وهيدروكسيد هي أمثلة على المركبات النووية.

بحكم التعريف ، تسمى النيوكليوفيلات قواعد لويس بدلاً من بعضها البعض ، لأنها تتبرع بالإلكترونات وتقبل البروتونات. يوضح الشكل التالي عينة من النيوكليوفيلات:

الفرق بين المحبة الكهربائية والنواة 1

يتم تحديد مركز النيوكليوفيل في المركب بواسطة أكثر ذرات الإلكترون. النظر في الأمونيا NH3 ؛ النيتروجين أكثر كهربيًا وبالتالي يجذب الإلكترونات إلى المركز. يحتوي المركب على كثافة إلكترون عالية ، وعندما يتفاعل مع إلكتروفيل ، على سبيل المثال ، يتبرع بالإلكترونات. يمكن لـ H2O أن يعمل كلاً من المحببين للكهرباء والنووية ، اعتمادًا على المركب أو الجزيء الذي يتفاعل.

تحقق من الصورة أدناه:

الفرق بين المحبة الكهربائية والنواة 1

أول ذرة في الصورة ، أيون الكلوريد ، تنقل زوجها الفريد من الكربون لتشكيل رابطة تساهمية. له شحنة سالبة ويتبرع بالإلكترونات ، وبالتالي يعتبر محب للنواة. يشار إلى ذرة الكلور المنبعثة من إستر كلوروسلفيت باسم مجموعة التفجير. انها ليست محبة للكهرباء أو النيوكليوفيلية.

الفرق الرئيسي بين electrophil و nucleophilus

تعريف المحبة للكهرباء والنواة

Electrophil هو حمض لويس ، الذي يتلقى الإلكترونات من ذرة أو أيون أو جزيء غني بالإلكترونات. بقبول الإلكترونات ، تشكل رابطة تساهمية. غالبًا ما يتم الكشف عن هذا الكاشف بواسطة شحنة موجبة جزئية أو ذرة محايدة أو أيون أو جزيء لا يفي بالشحنة الموجبة الرسمية أو قاعدة الثماني. في المقابل ، النيوكليوفيل هو ذرة أو أيون أو جزيء يحتوي على كثافة عالية من الذرات. يتبرع زوج واحد من electrophils لتشكيل رابطة تساهمية. يتم تحديد ذلك من خلال الشحنة الموجبة والإلكترونات الحرة في مدارها.

التفاعلات الكيميائية للإلكتروفيل والنوكليوفيل

يشارك النيوكليوفيل في استبدال وإضافة النيوكليوفيل ، ويشارك الكهربائي في استبدال وربط الكهربائي.

خصائص الشحنات الكهربائية والنواة

يمكن شحن Electrophil إما محايد أو إيجابي ، ويمكن شحن النيوكليوفيل إما محايد أو سلبي. يستقبل إلكتروفيل الإلكترون ، لذلك فهو حمض لويس ، ويتبرع النيوكليوفيل بالإلكترون ، لذلك يطلق عليه قاعدة لويس.

الآيات الكهربية النواة: جدول مقارنة

إلكتروفيل النيتروجين المحبب

ملخص العلامات الكهربية

  • Electrophil هي ذرة أو أيون أو جزيء يعاني من نقص الإلكترون ، كما أن النيوكليوفيل هو ذرة أو جزيء أو أيون غني بالإلكترون. يمكن أن يكون Electrophil إيجابيًا أو محايدًا ، ويمكن شحن nucleophil بشكل سلبي أو محايد Electrophil يسمى حمض Lewis ، ويطلق على nucleophilus Lewis أساس Electrophil يتلقى الإلكترونات ويعطي البروتونات ، وينقل النيوكليوفيل الإلكترونات ويستقبل البروتونات.

المراجع

  • جيمس (28 فبراير 2018). النيوكليوفيلس والكهارل. تم النشر بواسطة: https://www.masterorganicchemistry.com/2012/06/05/nucleophiles-and-electrophiles/
  • John D. Robert and Marjorie C. Caserio (1977) المبادئ الأساسية للكيمياء العضوية ، الطبعة الثانية. WA Benjamin، Inc. مينلو بارك ، كاليفورنيا