Rezonans w związkach chemicznych

Niektóre związki mają w swojej strukturze wiązania podwójne na przemian z wiązaniami pojedynczymi. Najsłynniejszym z nich jest benzen, którego budowę zaproponował w 1865 roku niemiecki chemik Friedrich August Kekulé (1829-1896). Jego struktura byłaby cykliczna i składałaby się z trzech wiązań podwójnych przeplatanych trzema wiązaniami pojedynczymi, jak pokazano na poniższych rysunkach:

Wzory strukturalne benzenu.

Oba sposoby przedstawiania benzenu są dopuszczalne, ponieważ możliwa jest zmiana elektronów w wiązaniach π bez zmiany położenia atomów. Jednak ani nie reprezentuje dokładnie tego, kim jest, ani nie wyjaśnia swojego zachowania. Powinien zachowywać się jak alken i wywoływać reakcje addycyjne, ale w praktyce tak się nie dzieje. Benzen jest dość stabilny i działa tak, jakby nie miał podwójnych wiązań; daje reakcje podstawienia jak w alkanach.

W 1930 roku amerykański naukowiec Linus Pauling zaproponował teorię rezonansu, która wyjaśnia tę pozorną sprzeczność. Ta teoria mówi:

Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)

„Ilekroć we wzorze strukturalnym możemy zmienić położenie elektronów bez zmiany położenia atomów, prawdziwa struktura Nie nie będzie żadną z otrzymanych struktur, ale raczej hybryda rezonansowa tych struktur.”

Kanoniczne i hybrydowe struktury rezonansu benzenowego.

O tym efekcie świadczy wielkość wiązań węglowych i odległość między nimi. Ta odległość jest pośrednia w stosunku do wiązania pojedynczego (1,54 Å) i wiązania podwójnego (1,34 Å); będąc zatem 1,39 Å, ze względu na efekt rezonansu.

Efekt ten można również zaobserwować w strukturze cząsteczki ozonu (O3), jak pokazano niżej:

Struktury kanoniczne i hybrydy rezonansu ozonowego.
Struktury kanoniczne i hybrydy rezonansu ozonowego.

Jennifer Fogaça
Absolwent chemii
Brazylijski zespół szkolny.

Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Rezonans w związkach chemicznych”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/ressonancia-compostosquimicos.htm. Dostęp 28 czerwca 2021 r.

Chemia czysta i stosowana

Aby zrozumieć różnicę między chemią czystą a chemią stosowaną, dokonajmy porównania między nauką ...

read more

Reakcje wodorków z wodą

Tywodorki (YH) to substancje binarne, które zawierają wodór jako pierwiastek chemiczny plus elekt...

read more

Specjalne metody rozdzielania mieszanin niejednorodnych

Istnieją mieszanki, których nie da się rozdzielić tradycyjnymi metodami, dlatego konieczne jest z...

read more