Ero konjugoitumisen ja resonanssin välillä

Konjugaatio vs. resonanssi
 

Konjugaatio ja resonanssi ovat kaksi tärkeää ilmiötä molekyylien käyttäytymisen ymmärtämisessä.

Mikä on konjugaatio?

Kun molekyylissä on vuorottelevia yhden ja moninkertaisia ​​sidoksia, sanomme, että järjestelmä on konjugoitunut. Esimerkiksi bentseenimolekyyli on konjugoitu järjestelmä. Monisidoksessa on yksi sigma-sidos ja yksi tai kaksi pi-lampia. Pi-sidokset muodostetaan päällekkäin p-orbitaalien kanssa. P-orbitaalien elektronit sijaitsevat kohtisuorassa molekyylin tasoon nähden. Joten kun vuorottaisissa sidoksissa on pi-sidoksia, kaikki elektronit siirtyvät koko konjugoidun järjestelmän läpi. Toisin sanoen, me kutsumme sitä elektronipilviksi. Koska elektronit ovat siirtyneet, ne kuuluvat kaikkiin konjugoidun järjestelmän atomiin, mutta eivät vain yhteen atomiin. Tämä alentaa järjestelmän kokonaisenergiaa ja lisää vakautta. Ei vain, pi-sidokset, mutta myös yksinäiset elektroniparit, radikaalit tai karbeniumionit voivat osallistua konjugoidun järjestelmän luomiseen. Näissä tapauksissa on joko sitoutumattomia p-orbitaaleja, joissa on kaksi elektronia, yksi elektroni tai ei elektroneja. On olemassa lineaarisia ja syklisiä konjugoituja järjestelmiä. Jotkut ovat rajoitettu vain yhteen molekyyliin. Kun on suurempia polymeerirakenteita, voi olla erittäin suuria konjugoituja järjestelmiä. Konjugaation läsnäolo sallii molekyylien toimia kromoforeina. Kromoforit voivat absorboida valoa; siksi yhdiste on värjätty.

Mikä on resonanssi?

Kun kirjoitamme Lewis-rakenteita, näytämme vain valenssielektroneja. Kun atomit jakavat tai siirtävät elektroneja, yritämme antaa jokaiselle atomille jalokaasun elektronisen konfiguraation. Tässä yrityksessä voimme kuitenkin määrätä keinotekoisen sijainnin elektroneille. Seurauksena on, että monille molekyyleille ja ioneille voidaan kirjoittaa enemmän kuin yksi ekvivalentti Lewis-rakenne. Rakenteita, jotka on kirjoitettu muuttamalla elektronien sijaintia, kutsutaan resonanssirakenteiksi. Nämä ovat rakenteita, jotka ovat olemassa vain teoriassa. Resonanssirakenteet ilmoittavat kaksi tosiasiaa rakenteesta.

• Mikään resonanssirakenteista ei edusta oikeaa molekyyliä oikein. Ja mikään ei täysin vastaa todellisen molekyylin kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia.

•  Varsinaista molekyyliä tai ionia edustaa parhaiten kaikkien resonanssirakenteiden hybridi.

Resonanssirakenteet on esitetty nuolella ↔. Seuraavassa on esitetty karbonaatti-ionin (CO₃^2-).

Röntgentutkimukset ovat osoittaneet, että todellinen molekyyli on näiden resonanssien välissä. Tutkimuksien mukaan kaikki hiili-happea-sidokset ovat samanpituisia karbonaatti-ioneissa. Edellä olevien rakenteiden mukaan voimme kuitenkin nähdä yhden kaksoissidoksen ja kaksi yksittäistä sidosta. Siksi, jos nämä resonanssirakenteet esiintyvät erikseen, ihanteellisessa mielessä ionissa tulisi olla erilaisia ​​sidospituuksia. Samat sidospituudet osoittavat, että yhtäkään näistä rakenteista ei tosiasiallisesti ole luonnossa, pikemminkin tämän yhdistelmää on olemassa.