영상에서 하고 싶은 것은
친핵성도의 개념 또는 얼마나 친핵체가 강한지와
염기도를 구별하는 것입니다
차이는 미묘하지만
실제로는 큰 차이입니다
왜 처음 배울 때 혼란을 겪는지
보여주겠습니다
Sn2 반응을 배울 때, 추가의 전자를 가진
친핵체가 있었습니다
그것은 음전하를 띠고 있습니다
메틸 탄소도 있었을 겁니다
그려보도록 하죠
앞으로 나온 수소가 있고
뒤에 있는 수소가 있고
위쪽에 있는 수소가 있습니다
이쪽에 이탈기가 있습니다
Sn2 반응에서 친핵체가 탄소에게
전자를 줍니다
탄소는 부분적 양전하를 띱니다
그려보도록 하죠
이탈기는 부분적 음전하를 띱니다
전기음성도가 높은 경향 때문입니다
이 전자는 탄소에게 주어지고
탄소가 이것을 얻으면 동시에
전기음성의 이탈기는 탄소로부터
완전히 전자를 얻을 수 있습니다
이것이 끝난 후에 다음과 같이 볼 수 있습니다
메틸 탄소가 있습니다 뒤에 수소가 있고
앞에 수소가 있고 위에 수소가 있습니다
이탈기는 떠났습니다
이 전자를 얻었고
분홍색 전자도 얻었습니다 이제 음전하를 띠고 있으며
친핵체는 전자를 주게 돼서
탄소와 결합을 형성합니다
이것을 한 이유는 이것이 친핵체처럼
작용하고 있기 때문입니다
이것을 핵을 좋아합니다
추가의 전자를 나누어 주지만
루이스 염기와 비슷하게도 작용합니다
초점을 조금 옮겨봅시다
굉장히 일반적인 루이스 염기 또는
염기를 설명하기 위해 많이 사용될 것으로 추측합니다
루이스 염기는 전자를 주는 것을 의미합니다
여기서 일어나는 것과 동일합니다
친핵체가 탄소에게 전자를 줍니다
이것은 루이스 염기처럼 작용합니다
처음 봤을 때, 아마
왜 화학자는 친핵체와 같은 것을 정의하는 고통을
살펴보지 않았을까?
왜 염기라고 부를까?
왜 친핵성도와 염기도 개념이 다를까?
하고 의문이 들 것입니다
차이점은 친핵성도는 운동적 개념인 점입니다
반응에서 얼마나 반응이 잘 일어나며
얼마나 빠르게 일어나며
얼마나 에너지가 더 필요한 지를 의미합니다
좋은 친핵성도를 가질 때
반응을 잘 합니다
전후에 반응물이 얼마나 안정적이고
불안정적인지 알려주지 않습니다
단지 서로 반응을 잘하는지만 알려줍니다
염기도는 열역학적 개념입니다
이것은 반응물이나 결과물이
얼마나 안정적인지 알려줍니다
이것은 얼마나 반응을 잘 안 할지를 알려줍니다
예를 들어, 플루오린의 상황을 봅시다
이것을 생각해 봅시다
상황을 보면 사실
플루오린화 이온이고 풀루오린화 이온은 다음과 같습니다
플루오린에 7개 원자가 전자가 있고
하나의 전자를 훔쳐와서
플루오린화 이온이 됩니다
플루오린화 이온은 마땅하게 염기입니다
아이온딘화 이온보다 염기성이 강합니다
하지만 양자성 용액에서는 여기에 써보죠
양자성 용액에서는 친핵성도가 낮습니다
양자성 용액은 다시 말하지만
주위에 수소 양성자가 있습니다
그 이유는 플루오린화 이온이
탄소 또는 다른 것, 심지어는 수소 양성자와도
결합하려는 경향이 낮습니다
이것은 아이오딘화 이온보다 덜 결합을 형성하려 합니다
만약 그런다면 이것은 아이오딘화 이온보다
강력한 결합일 것이고 플루오린화 이온은
아이오딘화 이온보다 덜 안정적으로 형성합니다
이것이 양성자를 가질 수 있거나 전자를 줄 수 있다면
더 행복했겠지만 친핵성도가 낮습니다
양자성 용액에서 반응을 잘 하지 않습니다
친핵성도가 낮은 이유는
반응을 막으려는 다른 것들이 있기 때문입니다
무엇이 좋은 친핵체를 만드는지 영상에서 봤고
플루오린화 이온의 경우에서는
굉장히 작은 원자이기 때문입니다
실제 매우 작은 이온이어서 가까이서 잡아집니다
전자 구름이 매우 조여 있어서
물로 부터의 수소는 주위에 매우 조이는
껍질을 형성합니다
이것은 부분적 양전하를 띠고
음이온을 끌어 당깁니다
그것들이 플루오린화 이온을 보호하는 껍질을 형성하며
그것이 양자성 이온에서 반응하기 어렵게 만듭니다
이것은 잘 반응하지 않습니다
반응을 할 수 있으려면 아이오딘화 이온보다
강력한 결합을 형성해야 합니다
이것은 큰 차이인데
동향에서 차이를 볼 수 있습니다
염기도는 어떤 용액인지
중요하지 않습니다
음이온의 분자나 원자의
열역학적 속성입니다
순수한 염기도를 보면, 강한 염기는
볼 수 있듯이 수산화 이온을 쓰겠습니다
보통 수산화 나트륨이나 수산화 칼륨 같지만
물 같은 것에 용해 되면
나트륨과 수산화 이온이 분리됩니다
실제 수산화 이온이 염기로 작용하게 되고
전자를 주려고 합니다
수산화 이온은 플루오린화 이온보다 훨씬 강한 염기이고
염화 이온보다 강한 염기이며
브로민 이온보다 강한 염기이고 아이오딘화 이온보다 강한 염기입니다
차이를 보기 위해 친핵성도를 본다면
어떤 용액인지 보는 것은 중요하다는 것을 알 것입니다
용액이 얼마나 반응을 잘 하는지에
영향을 주기 때문이죠
친핵성도에서 양자성 용액과
반 양자성 용액에는 차이가 있습니다
양자성 용액에서는 가장 친핵성도가 높은 물질이
아이오딘화 이온입니다
수소 결합에 의해 숨지 않기 때문입니다
조이는 껍질을 가지지 않습니다
큰 분자 구름을 가지고
부드러운 것으로 볼 수 있습니다
이것은 유극 능력을 지니는데
구름이 탄소쪽으로 당겨지고 필요한 것을 하는 것입니다
이 상황에서 아이오딘화 이온은 수산화 이온보다 친핵성이 높고
수산화 이온은 플루오린화 이온보다
친핵성이 높습니다
반양자성 용액에서는 용액에서
모든 갑작스런 반응이 중요하지 않게 이루어지고
물체가 변화합니다
이 상황에서 염기도가 중요합니다
반양자성 용액에서 염기도와
친핵성도는 일치합니다
여기에 별표를 치겠습니다
아직 말하지 않은 다른 측면의 친핵성도가 있기 때문이죠
곧 이것에 대해 말하겠습니다
이런 형식의 상황에서는 수산화 이온이 플루오린화 이온보다
반응을 잘하고 이것은 아이오딘화 이온보다
반응을 더 잘합니다
두 상황에서 수산화 이온이
즉, 용액과 상호작용할 때
친핵성도가 꽤 높은 이유는
수산화 이온이나 다른 것을 보았을 때
많은 추가의 전자가 있기 때문입니다
이것에 대해 생각해보면
가지고 간 물을 상상할 수 있습니다 여기에 그려보죠
양성자 남겨지거나 양성자로 부터
빼앗긴 전자를 생각할 수 있습니다
보통 전자쌍이 2개이나 3번째 전자쌍이 있습니다
산소는 1,2,3,4,5,6
7개의 원자가 전자가 있습니다 자연계의 산소보다 한개 더 많습니다
이것은 음전하를 띠게 됩니다
이것은 음전하를 띠게하는
추가의 전자가 있지만 산소는 수소보다 전기 음성도가
높아서 이쪽으로 조금 더
포함되게 됩니다
이것은 매우 기본적인 분자입니다
물같은 양자적 환경에 의해
간섭을 받게 된다면
플루오린화 이온보다 친핵성도가 높아집니다
그림에서 용액을 가져온다면
매우 강한 염기일 것입니다
또한 매우 강한 친핵체일 것입니다
친핵성도의 마지막 측면은
친핵성도는 얼마나 반응을 잘하는지를 의미합니다
여기 무언가 있다 해봅시다
이것이 정확히 수산화 이온이 있다고 합시다
여기 있는 모든것이
있다고 합시다
이것은 큰 사슬이 있다고 해봅시다
어떤 것인지는 모르겠습니다
두 분자를 보면
어떤 것이 더 친핵성도가 높을 지 추측한다면
단지 기억하시면 됩니다
친핵성도는 얼마나 반응을 잘하는 정도이고
반응을 잘 일으키는 정도이다
이것은 주위에 큰 분자가 있습니다
아마 매우 힘들게 만들 것이고
이 상황으로 돌아오면
여기로 들어오기가 힘들 것입니다
탄소의 관점에서 입체적 방해물에 대해
말했지만 친핵체의 관점에서
말한 적은 없습니다
여기 친핵체에서, 여기의 추가의 전자가
목표의 핵에
들아가기 힘들 것입니다
이것은 숨겨질 겁니다
이 상황에서, 그룹이 반응을 하고 있어도
매우 쉬울 것이며 음전하를 띤 산소와
그 추가의 전자는
동등해질 것입니다
하지만 여기 있는 것은 더 작은 분자 입니다
덜 숨겨지고 쉽게 들어옵니다
이것은 친핵성도가 높을 것입니다
강하게 말하지 않은 이유는
반양자성 용액에서 염기도와 친핵성도는
완전히 연관되어 있고
친핵성도가 얼마나 숨겨져 있는지의 요소가 되기 때문입니다
이것이 환경에 있거나 강한 염기임에도
그것이 반응을 못하게 하는
분자입니까?
실제 결합을 형성한다면 매우 강할 것입니다
기억해야될 것은 두개는
다른 용어로 쓰는 까닭입니다
얼마나 반응을 잘하는지라는 친핵성도는
결합을 얼마나 잘 형성하는지를 의미하지 않습니다
염기도는 얼마나 결합을 잘하는지와
얼마나 반응을 잘 하지 않는지이며
얼마나 반응을 잘하는지에 대한 것은 아닙니다