親核性 vs アルカリ性

酸と塩基は、化学における重要な概念である。相反する性質を持っているのです。求核剤とは、有機化学でより顕著に使われる用語で、反応のメカニズムや反応速度を表すものである。構造的には塩基と求核剤の間に明確な違いはないが、機能的には異なる役割を担っている。

求核性とは？

親核性とは、ある種が求核剤として作用する能力のことである。求核剤は、少なくとも1つの非共有電子対を持つ任意の負イオンまたは任意の中性分子であり得る。求核剤は非常に正に帯電した物質であり、正極と相互作用することを好む。孤立電子対を利用して反応を起こすことができる。例えば、ハロゲン化アルカンに求核剤を反応させると、求核剤分子の1対がハロゲンを含む炭素原子を攻撃することになる。この炭素原子は、炭素原子とハロゲン原子の電気陰性度の差により、一部が正に帯電している。求核分子が炭素に付着した後、ハロゲンは離脱する。この反応を求核置換反応といいます。また、求核剤によって開始される反応を求核性脱離反応という。求核性は反応機構を表すので、反応速度の指標となる。例えば、求核性が高ければ反応が速く、求核性が低ければ反応が遅いということがある。ルイスの定義によれば、求核性分子は電子を提供し、それが塩基となる。

アルカリ度とは何ですか？

アルカリ性とは、塩基として作用する能力のことです。アレニウスは塩基を「溶液にOH-イオンを供給する物質」と定義し、ブラジル・ローリーは「プロトンを受け入れることができる物質」と定義しています。ルイスによれば、どんな電子供与体も塩基である。アレニウスの定義によれば、化合物は水酸化物アニオンを持ち、水酸化物イオンの形で塩基として利用できる能力を持つことが望ましいとされている。しかし、LewisとBrownstrawberryによると、水酸化物を含まず、塩基として作用する分子もあるという。例えば、NH3は窒素に電子対を与えることができるため、ルイス塩基となる。炭酸ナトリウムは、水酸化物を含まないが、水素を受け入れる能力を持つBr*****t-Lowry塩基である。

ベースは石鹸のようなヌルヌルした感触で、苦味もある。酸とは容易に反応し、水と塩の分子を生成する。苛性ソーダ、アンモニア、重曹などがよく遭遇する塩基である。塩基は、分解して水酸化物イオンを生成する能力によって2つに分類される。水酸化ナトリウムや水酸化カリウムのような強塩基は、溶液中で完全に電離し、イオンを生成する。NH3のような弱塩基は部分的に解離し、生成する水酸化物イオンは少なくなる。Kbは塩基解離定数である。pKa値が高い（13以上）酸は弱酸であるが、その共役塩基は強塩基とみなされる。ある物質が塩基性であるかどうかを調べるには、リトマス紙やpH紙などいくつかの指標を使うことができる。塩基のpHは7より高く、赤いリトマスが青くなる。