Forskjellen mellom Carbocation og Carbanion

2024 Forfatter: Alex Aldridge | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 13:46

Carbocation vs Carbanion

Nøkkelforskjellen mellom karbokation og karboanion er ladningene deres; de er begge organiske molekylarter med motsatt ladning. Karbokation er positivt ladet ion og karboanion er negativt ladet ion. Deres stabilitet avhenger av flere faktorer, og noen av dem er svært viktige i syntesen av andre kjemiske forbindelser.

Hva er Carbocation

En karbokation er en kjemisk art som har en positiv ladning på et karbonatom. Navnet gir den klare ideen om at det er et kation (et positivt ion), og ordet karbo refererer til et karbonatom. Carbocation inkluderer flere kategorier; primær karbokation, sekundær karbokation og tertiær karbokation. De er klassifisert i henhold til antall alkylgrupper knyttet til det positivt ladede karbonatomet. Deres stabilitet og reaktivitet varierer avhengig av disse substituentene.

Carbocation Stability Trend

Hva er Carbanion

Et karboanion er en organisk molekylart med en negativ elektrisk ladning lokalisert på et karbonatom. Med andre ord er det et anion der et karbonatom har et udelt elektronpar med tre substituenter. Dets totale antall valenselektroner er lik åtte. De dannes ved å fjerne positivt ladede grupper eller atomer fra et nøytr alt molekyl. De er svært viktige som kjemiske mellomprodukter for å syntetisere andre stoffer som plast og polyeten (eller polyetylen). Det minste karbanoinet er ‘methide ion’ (CH₃^–); dannet av metan (CH₄) ved tap av et proton (H^–).

Hva er forskjellen mellom Carbocation og Carbanion?

Karakteristika ved karbokasjon og karbonion

Carbocation: Carbocation er sp^{2 hybridisert, og den ledige p-orbitalen ligger vinkelrett på planet til tre substituerte grupper. Derfor har den en trigonal plan molekylstruktur. Karbokasjon krever ett elektronpar for å fullføre oktetten. De kan reagere med nukleofiler, kan deprotoneres fra en pi-binding og kan ha re-arrangementer i samme art.}

Karbanion: En alkylkarboanion har tre bindingspar og ett ensomt par; så hybridiseringen er sp^3, og geometrien er pyramideformet. Geometrien til allyl- eller benzylkarboanion er plan, og hybridiseringen er sp^{2 Oktetten er komplett i den ytterste bane av et karboanionisk karbonatom og den oppfører seg som en nukleofil for å reagere med elektrofiler.}

Stabilitet:

Carbocation: Carbocation stabilitet avhenger av ulike faktorer. Det er mer stabilt når flere -R-grupper er festet til det positive karbonatomet. Derfor er tertiær karbokation relativt stabil enn primære.

Resonansstrukturer øker også stabiliteten.

Carbanion: Stabiliteten til karboanion avhenger av flere faktorer; Elektronegativitet av karbanionisk karbon, resonanseffekt, induktiv effekt forårsaket av festet substituent og stabilisering av >C=O, –NO2 og CN grupper tilstede på karbanionisk karbon

Definisjoner:

Indukteffekt: Det kan være eksperimentelt observerbar effekt av overføring av ladning gjennom en kjede av atomer i et molekyl, noe som resulterer i en permanent dipol i en binding.

Eksempler på Carbocation og Carbanion

Carbocation:

Primær Carbocation:

I en primær (1°) karbokation er det positivt ladede karbonatomet bundet til kun én alkylgruppe og to hydrogenatomer.

Secondary Carbocation:

I en sekundær (2°) karbokation er det positivt ladede karbonatomet festet til to andre alkylgrupper (som kan være like eller forskjellige) og ett hydrogenatom.

Tertiær karbonering:

I en tertiær (3°) karbokation er det positive karbonatomet festet til tre alkylgrupper (som kan være en hvilken som helst kombinasjon av samme eller forskjellige), men ingen hydrogenatomer.

Carbanion:

Carboanion er også klassifisert i tre kategorier på samme måte som i karbokasjon; primær karboanion, sekundær karboanion og tertiær karboanion. Dette gjøres også basert på antall –R-grupper knyttet til det anioniske karbonatomet.