Rezonanță (chimie) - Resonance (chemistry)

Structuri care contribuie la ionul carbonat

În chimie , rezonanța , numită și mezomerism , este un mod de a descrie legătura în anumite molecule sau ioni prin combinarea mai multor structuri care contribuie (sau forme , cunoscute și sub numele de structuri de rezonanță sau structuri canonice ) într-un hibrid de rezonanță (sau structură hibridă ) în teoria legăturii de valență . Are o valoare specială pentru descrierea electronilor delocalizați în anumite molecule sau ioni poliatomici în care legătura nu poate fi exprimată printr-o singură structură Lewis .

Prezentare generală

În cadrul teoriei legăturii de valență , rezonanța este o extensie a ideii că legătura într-o specie chimică poate fi descrisă de o structură Lewis. Pentru multe specii chimice, o singură structură Lewis, constând din atomi care respectă regula octetului , care poartă sarcini formale și conectați prin legături de ordin întreg pozitiv, este suficientă pentru descrierea legăturii chimice și raționalizarea proprietăților moleculare determinate experimental, cum ar fi lungimile legăturii , unghiurile , și momentul dipolar . Cu toate acestea, în unele cazuri, s-ar putea desena mai multe structuri Lewis, iar proprietățile experimentale sunt incompatibile cu oricare structură. Pentru a aborda acest tip de situație, mai multe structuri care contribuie sunt considerate împreună ca o medie, iar molecula se spune că este reprezentată de un hibrid de rezonanță în care mai multe structuri Lewis sunt utilizate colectiv pentru a-și descrie adevărata structură.

Geometria experimentală a anionului nitrit, NO ₂ ^- , arătată în dreapta, este cel mai bine raționalizată prin descrierea structurii sale ca un hibrid de rezonanță format din două forme majore și la fel de importante care contribuie.

De exemplu, în NO ₂ ^- , anion nitrit , cele două lungimi ale legăturilor N-O sunt egale, chiar dacă nicio structură Lewis nu are două legături N-O cu același ordin formal de legătură . Cu toate acestea, structura sa măsurată este în concordanță cu o descriere ca hibrid de rezonanță a celor două structuri majore contribuitoare prezentate mai sus: are două legături N-O egale de 125 pm, de lungime intermediară între o legătură tipică N-O (145 pm în hidroxilamină , H ₂ N-OH) și dublă legătură N-O (115 pm în ion nitroniu , [O = N = O] ⁺ ). Conform structurilor care contribuie, fiecare legătură N-O este o medie a unei legături formale simple și duble, ducând la o ordine adevărată a legăturii de 1,5. În virtutea acestei medii, descrierea de Lewis a legăturii în NO ₂ ^- este reconciliată cu faptul experimental că anionul are legături N-O echivalente.

Hibridul de rezonanță reprezintă molecula reală ca „medie” a structurilor care contribuie, cu lungimi de legături și sarcini parțiale luând valori intermediare comparativ cu cele așteptate pentru structurile individuale Lewis ale contribuabililor, dacă ar exista ca entități chimice „reale” . Structurile care contribuie diferă doar prin repartizarea formală a electronilor către atomi, și nu prin densitatea efectivă fizică și chimică a electronilor sau a spinului. În timp ce structurile de contribuție pot diferi în ordinele de legătură formale și în atribuțiile de sarcină formale , toate structurile de contribuție trebuie să aibă același număr de electroni de valență și aceeași multiplicitate de rotire .

Deoarece delocalizarea electronilor scade energia potențială a unui sistem, orice specie reprezentată de un hibrid de rezonanță este mai stabilă decât oricare dintre structurile (ipotetice) care contribuie. Diferența de energie potențială între specia reală și energia (calculată) a structurii care contribuie cu cea mai mică energie potențială se numește energie de rezonanță sau energie de delocalizare. Mărimea energiei de rezonanță depinde de ipotezele făcute cu privire la speciile ipotetice „nestabilizate” și de metodele de calcul utilizate și nu reprezintă o cantitate fizică măsurabilă, deși comparațiile energiilor de rezonanță calculate în ipoteze și condiții similare pot fi semnificative din punct de vedere chimic.

Moleculele cu un sistem π ​​extins, cum ar fi polienele liniare și compușii poliaromatici, sunt bine descrise de hibrizii de rezonanță, precum și de orbitalii delocalizați în teoria orbitalelor moleculare .

Rezonanță vs izomerism

Rezonanța se distinge de izomerie . Izomerii sunt molecule cu aceeași formulă chimică, dar sunt specii chimice distincte, cu aranjamente diferite ale nucleilor atomici în spațiu. Contribuitorii la rezonanță ai unei molecule, pe de altă parte, pot diferi doar în modul în care electronii sunt atribuiți în mod formal atomilor în reprezentările structurii Lewis ale moleculei. Mai exact, atunci când se spune că o structură moleculară este reprezentată de un hibrid de rezonanță, nu înseamnă că electronii moleculei „rezonează” sau se deplasează înainte și înapoi între mai multe seturi de poziții, fiecare reprezentată de o structură Lewis. Mai degrabă, înseamnă că setul de structuri care contribuie reprezintă o structură intermediară (o medie ponderată a contribuabililor), cu o singură geometrie și o distribuție a electronilor bine definită. Este incorect să considerăm hibrizii de rezonanță ca izomeri care se transformă rapid, chiar dacă termenul „rezonanță” ar putea evoca o astfel de imagine. (Așa cum este descris mai jos , termenul „rezonanță” a luat naștere ca analogie fizică clasică pentru un fenomen mecanic cuantic, deci nu ar trebui interpretat prea literal.) În mod simbolic, săgeata cu două capete este utilizată pentru a indica faptul că A și B contribuie la forme de o singură specie chimică (spre deosebire de o săgeată de echilibru, de exemplu, a se vedea mai jos pentru detalii despre utilizare). ${\ displaystyle {\ ce {A <-> B}}}$${\ displaystyle {\ ce {A <=> B}}}$

O analogie non-chimică este ilustrativă: se pot descrie caracteristicile unui animal real, narvalul , în ceea ce privește caracteristicile a două creaturi mitice: unicornul , o creatură cu un singur corn pe cap și leviatanul , o mare , creatură asemănătoare unei balene. Narvalul nu este o creatură care merge înainte și înapoi între a fi un unicorn și a fi un leviatan și nici unicornul și leviatanul nu au nicio existență fizică în afara imaginației umane colective. Cu toate acestea, descrierea narvalului în termenii acestor creaturi imaginare oferă o descriere rezonabilă a caracteristicilor sale fizice.

Datorită confuziei cu semnificația fizică a cuvântului rezonanță , deoarece nici o entitate nu „rezonează” fizic, s-a sugerat ca termenul de rezonanță să fie abandonat în favoarea delocalizării și a energiei de rezonanță abandonată în favoarea energiei de delocalizare . O structură de rezonanță devine o structură care contribuie, iar hibridul de rezonanță devine structura hibridă . Săgețile cu cap dublu ar fi înlocuite cu virgule pentru a ilustra un set de structuri, deoarece săgețile de orice tip pot sugera studenților începători că are loc o schimbare chimică.

Reprezentarea în diagrame

${\ displaystyle {\ ce {[S = C = N ^ {\ ominus} <-> \ ^ {\ ominus} \! SC {\ equiv} N]}}}$

Structuri contribuitoare ale ionului tiocianat , închise între paranteze drepte.

Structura hibridă a ionului nitrat

Structura hibridă a benzenului .

În diagrame, structurile care contribuie sunt de obicei separate prin săgeți cu cap dublu (↔). Săgeata nu trebuie confundată cu săgeata de echilibru îndreptată spre dreapta și spre stânga (⇌). Toate structurile la un loc pot fi închise între paranteze mari, pentru a indica că prezintă o singură moleculă sau ion, nu specii diferite într-un echilibru chimic .

Alternativ la utilizarea structurilor care contribuie în diagrame, poate fi utilizată o structură hibridă. Într-o structură hibridă, legăturile pi care sunt implicate în rezonanță sunt de obicei reprezentate ca curbe sau linii întrerupte, indicând faptul că acestea sunt parțiale, mai degrabă decât legături pi normale normale. În benzen și alte inele aromatice, electronii pi delocalizați sunt uneori descriși ca un cerc solid.

Istorie

Conceptul a apărut pentru prima dată în 1899 în „Ipoteza parțială a valenței ” a lui Johannes Thiele pentru a explica stabilitatea neobișnuită a benzenului care nu ar fi de așteptat din structura lui August Kekulé propusă în 1865 cu legături simple și duble alternante. Benzenul suferă reacții de substituție, mai degrabă decât reacții de adăugare, tipice pentru alchene . El a propus că legătura carbon-carbon din benzen este intermediară a unei legături simple și duble.

Propunerea de rezonanță a contribuit, de asemenea, la explicarea numărului de izomeri ai derivaților benzenici. De exemplu, structura lui Kekulé ar prezice patru izomeri dibromobenzenici, inclusiv doi izomeri orto cu atomii de carbon bromurați uniți fie printr-o legătură simplă, fie printr-o legătură dublă. În realitate, există doar trei izomeri dibromobenzenici și doar unul este orto, în acord cu ideea că există un singur tip de legătură carbon-carbon, intermediar între o legătură simplă și o dublă.

Mecanismul rezonanței a fost introdus în mecanica cuantică de Werner Heisenberg în 1926 într-o discuție despre stările cuantice ale atomului de heliu. El a comparat structura atomului de heliu cu sistemul clasic de oscilatoare armonice cuplate rezonante . În sistemul clasic, cuplajul produce două moduri, dintre care unul are o frecvență mai mică decât oricare dintre vibrațiile decuplate; mecanic cuantic, această frecvență mai mică este interpretată ca o energie mai mică. Linus Pauling a folosit acest mecanism pentru a explica valența parțială a moleculelor în 1928 și l-a dezvoltat în continuare într-o serie de lucrări în 1931-1933. Termenul alternativ de mesomerism popular în publicațiile germane și franceze cu același sens a fost introdus de CK Ingold în 1938, dar nu a prins în literatura engleză. Conceptul actual de efect mezomeric a căpătat un sens înrudit, dar diferit. Săgeata cu cap dublu a fost introdusă de chimistul german Fritz Arndt, care a preferat fraza germană zwischenstufe sau etapa intermediară .

În Uniunea Sovietică, teoria rezonanței - în special așa cum a fost dezvoltată de Pauling - a fost atacată la începutul anilor 1950 ca fiind contrară principiilor marxiste ale materialismului dialectic , iar în iunie 1951 Academia Sovietică de Științe sub conducerea lui Alexander Nesmeyanov a convocat o conferință privind structura chimică a compușilor organici, la care au participat 400 de fizicieni, chimiști și filosofi, unde „ esența pseudo-științifică a teoriei rezonanței a fost expusă și demascată”.

Contributori majori și minori

O structură care contribuie poate semăna cu molecula reală mai mult decât alta (în sensul energiei și stabilității). Structurile cu o valoare redusă a energiei potențiale sunt mai stabile decât cele cu valori ridicate și seamănă mai mult cu structura reală. Cele mai stabile structuri care contribuie sunt numite contribuabili principali . Structurile nefavorabile din punct de vedere energetic și, prin urmare, mai puțin favorabile sunt contribuabili minori . Cu regulile enumerate în ordinea aproximativă a importanței în scădere, contribuitorii majori sunt în general structuri care

1. respectați cât mai mult posibil regula octetului (8 electroni de valență în jurul fiecărui atom, mai degrabă decât având deficiențe sau surplus, sau 2 electroni pentru elementele din perioada 1 );
2. au un număr maxim de legături covalente;
3. poartă un minim de atomi încărcați formal , cu separarea pentru sarcini diferite și similare minimizate și respectiv maximizate;
4. plasați sarcină negativă, dacă este cazul, pe cei mai electronegativi atomi și sarcină pozitivă, dacă există, pe cea mai electropozitivă;
5. nu se abate substanțial de la lungimile și unghiurile de legătură idealizate (de exemplu, importanța relativă a contribuabililor de rezonanță de tip Dewar pentru benzen);
6. mențineți local structurile aromatice, evitând în același timp cele anti-aromatice ( vezi sextetul Clar și bifenilena ).

Un maxim de opt electroni de valență este strict pentru elementele din perioada 2 Be, B, C, N, O și F, la fel ca un maxim de doi pentru H și He și eficient și pentru Li. Problema extinderii învelișului de valență din a treia perioadă și a elementelor grupului principal mai grele este controversată. O structură Lewis în care un atom central are un număr de electroni de valență mai mare de opt implică în mod tradițional participarea orbitalilor d la legare. Cu toate acestea, opinia consensului este că, deși pot aduce o contribuție marginală, participarea orbitalilor d este lipsită de importanță, iar legătura așa-numitelor molecule hipervalente este, în cea mai mare parte, mai bine explicată prin forme de contribuție separate de sarcină care descriu trei -centrarea cu patru electroni . Cu toate acestea, prin tradiție, structurile extinse de octeți sunt încă des utilizate în mod obișnuit pentru grupuri funcționale precum sulfoxizi , sulfone și ilizi de fosfor , de exemplu. Considerat ca un formalism care nu reflectă neapărat adevărata structură electronică, astfel de reprezentări sunt preferate de IUPAC în locul structurilor cu legături parțiale, separare de sarcini sau legături date .

Contribuitorii echivalenți contribuie în mod egal la structura reală, în timp ce importanța contribuitorilor neechivalenți este determinată de măsura în care aceștia se conformează proprietăților enumerate mai sus. Un număr mai mare de structuri semnificative care contribuie și un spațiu mai voluminos disponibil pentru electroni delocalizați duc la stabilizarea (scăderea energiei) moleculei.

Exemple

Molecule aromatice

În benzen, cele două structuri ciclohexatriene Kekulé , propuse pentru prima dată de Kekulé , sunt luate împreună ca structuri contribuitoare pentru a reprezenta structura totală. În structura hibridă din dreapta, hexagonul întrerupt înlocuiește trei legături duble și reprezintă șase electroni într-un set de trei orbitali moleculari de simetrie π , cu un plan nodal în planul moleculei.

În furan o pereche solitară a atomului de oxigen interacționează cu orbitalii π ai atomilor de carbon. Cele Săgețile curbate descriu permutarea de electroni tt delocalizați , care are ca rezultat diferite contribuitori.

Molecule bogate în electroni

De ozon molecula este reprezentată de două structuri care contribuie. În realitate, cei doi atomi de oxigen terminali sunt echivalenți și structura hibridă este desenată pe dreapta cu o sarcină de - 1 ⁄ 2 pe ambii atomi de oxigen și legături duble parțiale cu o linie completă și punctată și ordinea de legătură 1+1 ⁄ 2 .

Pentru moleculele hipervalente , raționalizarea descrisă mai sus poate fi aplicată pentru a genera structuri care contribuie la explicarea legăturii în astfel de molecule. Mai jos sunt prezentate structurile care contribuie la o legătură 3c-4e în difluorură de xenon .

${\ displaystyle {\ ce {[{\ mathsf {F-XeF ^ {-} <-> F ^ {-} Xe-F}}}}}$

Molecule cu deficit de electroni

Cationul de alil are două structuri care contribuie cu o sarcină pozitivă pe atomii de carbon terminali. În structura hibridă, sarcina lor este de + 1 ⁄ 2 . Sarcina pozitivă completă poate fi descrisă și ca delocalizată între trei atomi de carbon.

Diboranul molecula este descrisă de către structurile care contribuie, fiecare cu electroni deficiență pe atomi diferiți. Acest lucru reduce deficiența de electroni pe fiecare atom și stabilizează molecula. Mai jos sunt structurile care contribuie la o legătură 3c-2e individuală în diboran.

Intermediari reactivi

Adesea, intermediarii reactivi, cum ar fi carbocații și radicalii liberi, au o structură mai delocalizată decât reactanții lor părinți, dând naștere unor produse neașteptate. Exemplul clasic este rearanjarea alilică . Când 1 mol de HCI se adaugă la 1 mol de 1,3-butadienă, pe lângă produsul obișnuit așteptat 3-cloro-1-butenă, găsim și 1-clor-2-butenă. Experimentele de etichetare a izotopilor au arătat că ceea ce se întâmplă aici este că legătura dublă suplimentară se schimbă de la poziția 1,2 la poziția 2,3 în unele dintre produse. Aceasta și alte dovezi (cum ar fi RMN în soluțiile superacide ) arată că carbocația intermediară trebuie să aibă o structură foarte delocalizată, diferită de cea mai mare parte clasică (delocalizarea există, dar este mică) molecula mamă. Acest cation (un cation alilic) poate fi reprezentat folosind rezonanță, așa cum se arată mai sus.

Această observare a unei delocalizări mai mari în molecule mai puțin stabile este destul de generală. Stările excitate ale dienelor conjugate sunt stabilizate mai mult prin conjugare decât stările lor fundamentale, determinându-le să devină coloranți organici.

Un exemplu bine studiat de delocalizare care nu implică electroni π ( hiperconjugare ) poate fi observat în cationul non-clasic 2-Norbornil . Un alt exemplu este metaniul ( CH⁺
₅). Acestea pot fi privite ca conținând legături cu trei centri și doi electroni și sunt reprezentate fie de structuri care contribuie care implică rearanjarea electronilor σ, fie printr-o notație specială, un Y care are cele trei nuclee în cele trei puncte ale sale.

Electronii delocalizați sunt importanți din mai multe motive; una majoră este că o reacție chimică așteptată poate să nu apară deoarece electronii se delocalizează într-o configurație mai stabilă, rezultând o reacție care se întâmplă într-o locație diferită. Un exemplu este Friedel-Crafts alchilarea benzenului cu 1-clor-2-metilpropan; a carbocationi rearanjează unui terț - butil grup stabilizat de hyperconjugation , o formă particulară de delocalizare. Delocalizarea duce la prelungirea lungimii de undă a electronului, prin urmare scade energia.

Benzen

Lungimi de legătură

Structuri care contribuie la benzen

Comparând cele două structuri care contribuie la benzen, toate legăturile simple și duble sunt schimbate. Lungimi de legătură poate fi măsurat, de exemplu folosind difracția cu raze X . Lungimea medie a unei obligațiuni simple C-C este de 154 pm ; cea a unei legături duble C = C este de 133 pm. În ciclohexatriena localizată, legăturile carbon-carbon ar trebui să fie alternante 154 și 133 pm. În schimb, toate legăturile carbon-carbon din benzen sunt de aproximativ 139 pm, o lungime a legăturii intermediară între legătura simplă și dublă. Acest caracter mixt de legătură simplă și dublă (sau legătură triplă) este tipic pentru toate moleculele în care legăturile au o ordine de legătură diferită în structuri diferite care contribuie. Lungimile obligațiunilor pot fi comparate folosind ordinele de obligațiuni. De exemplu, în ciclohexan ordinea legăturilor este 1 în timp ce cea din benzen este 1 + (3 ÷ 6) = 1+1 ⁄ 2 . În consecință, benzenul are mai mult caracter dublu de legătură și, prin urmare, are o lungime de legătură mai mică decât ciclohexanul.

Energia de rezonanță

Energia de rezonanță (sau delocalizare) este cantitatea de energie necesară pentru a converti adevărata structură delocalizată în cea a celei mai stabile structuri care contribuie. Energia de rezonanță empirică poate fi estimată prin compararea modificării entalpiei de hidrogenare a substanței reale cu cea estimată pentru structura care contribuie.

Hidrogenarea completă a benzenului în ciclohexan prin 1,3-ciclohexadienă și ciclohexenă este exotermă ; 1 mol de benzen furnizează 208,4 kJ (49,8 kcal).

Hidrogenarea unui mol de legături duble produce 119,7 kJ (28,6 kcal), după cum se poate deduce din ultima etapă, hidrogenarea ciclohexenei. Cu toate acestea, în benzen sunt necesare 23,4 kJ (5,6 kcal) pentru hidrogenarea unui mol de legături duble. Diferența, fiind de 143,1 kJ (34,2 kcal), este energia de rezonanță empirică a benzenului. Deoarece 1,3-ciclohexadiena are și o mică energie de delocalizare (7,6 kJ sau 1,8 kcal / mol), energia de rezonanță netă, relativ la ciclohexatriena localizată, este puțin mai mare: 151 kJ sau 36 kcal / mol.

Această energie de rezonanță măsurată este, de asemenea, diferența dintre energia de hidrogenare a trei legături duble „fără rezonanță” și energia de hidrogenare măsurată:

(3 × 119,7) - 208,4 = 150,7 kJ / mol (36 kcal).

Descriere mecanică cuantică în teoria legăturii de valență (VB)

Diagrama de amestecare VB a benzenului. Etichetele A _1g și B _2u definesc simetriile celor două stări, așa cum sunt definite de tabelul de caractere pentru grupul de simetrie D _6h .

Rezonanța are o semnificație mai profundă în formalismul matematic al teoriei legăturii de valență (VB). Mecanica cuantică necesită ca funcția de undă a unei molecule să respecte simetria sa observată. Dacă o singură structură care contribuie nu realizează acest lucru, se invocă rezonanța.

De exemplu, în benzen, teoria legăturii de valență începe cu cele două structuri Kekulé care nu posedă în mod individual simetria de șase ori a moleculei reale. Teoria construiește funcția de undă efectivă ca o suprapunere liniară a funcțiilor de undă reprezentând cele două structuri. Deoarece ambele structuri Kekulé au energie egală, ele contribuie egal la structura generală - suprapunerea este o medie la fel de ponderată sau o combinație liniară 1: 1 a celor două în cazul benzenului. Combinația simetrică dă starea de bază, în timp ce combinația antisimetrică dă prima stare excitată , așa cum se arată.

În general, suprapunerea este scrisă cu coeficienți nedeterminați, care sunt apoi optimizați variațional pentru a găsi cea mai mică energie posibilă pentru setul dat de funcții de undă de bază. Când sunt incluse mai multe structuri care contribuie, funcția undei moleculare devine mai precisă și stări mai excitate pot fi derivate din diferite combinații ale structurilor care contribuie.

Comparație cu teoria orbitalului molecular (MO)

π orbitali moleculari ai benzenului

În teoria orbitalelor moleculare , principala alternativă la teoria legăturilor de valență , orbitalele moleculare (MO) sunt aproximate ca sume ale tuturor orbitalilor atomici (AO) de pe toți atomii; există tot atâtea MO-uri cât AO-uri. Fiecare AO _i are un coeficient de ponderare c _i care indică contribuția AO la un anumit MO. De exemplu, în benzen, modelul MO ne oferă 6 π MO, care sunt combinații de 2p _z AO pe fiecare dintre cei 6 atomi de C. Astfel, fiecare π MO este delocalizat pe întreaga moleculă de benzen și orice electron care ocupă un MO va fi delocalizat pe întreaga moleculă. Această interpretare MO a inspirat imaginea inelului benzenic ca un hexagon cu un cerc în interior. La descrierea benzenului, conceptul VB al legăturilor σ localizate și conceptul MO al orbitalelor π delocalizate sunt frecvent combinate în cursurile de chimie elementară.

Structurile care contribuie la modelul VB sunt deosebit de utile în prezicerea efectului substituenților asupra sistemelor π, cum ar fi benzenul. Ele conduc la modele de structuri care contribuie pentru un grup de retragere de electroni și un grup de eliberare de electroni pe benzen. Utilitatea teoriei MO este că o indicație cantitativă a sarcinii din sistemul π pe un atom poate fi obținută din pătratele coeficientului de ponderare c _i pe atomul C _i . Încărcați q _i  ≈  c²
_i. Motivul pătratului coeficientului este că, dacă un electron este descris de un AO, atunci pătratul lui AO dă densitatea electronilor . AO-urile sunt ajustate ( normalizate ) astfel încât AO ²  = 1 și q _i  ≈ ( c _i AO _i ) ² ≈  c²
_i. În benzen, q _i  = 1 pe fiecare atom de C. Cu un grup de retragere de electroni q _i  <1 pe atomii orto și para C și q _i  > 1 pentru un grup de eliberare de electroni .

Coeficienți

Ponderarea structurilor care contribuie în ceea ce privește contribuția lor la structura generală poate fi calculată în mai multe moduri, folosind metode „Ab initio” derivate din teoria Valence Bond sau, altfel, din abordările Natural Bond Orbitals (NBO) ale Weinhold NBO5 , sau în cele din urmă din calcule empirice bazate pe metoda Hückel. Un software bazat pe metode Hückel pentru predarea rezonanței este disponibil pe site-ul web HuLiS .

Delocalizarea încărcării

În cazul ionilor, este obișnuit să se vorbească despre sarcina delocalizată (delocalizarea sarcinii). Un exemplu de încărcare delocalizată în ioni poate fi găsit în grupul carboxilat , în care sarcina negativă este centrată în mod egal pe cei doi atomi de oxigen. Delocalizarea încărcării în anioni este un factor important care determină reactivitatea acestora (în general: cu cât este mai mare gradul de delocalizare, cu atât este mai mică reactivitatea) și, în mod specific, puterea acidă a acizilor lor conjugați. De regulă, cu cât este mai bine delocalizată sarcina într-un anion, cu atât este mai puternic acidul său conjugat . De exemplu, sarcina negativă a anionului perclorat ( ClO^-
₄) este distribuit uniform între atomii de oxigen orientați simetric (și o parte din acesta este păstrată și de atomul central de clor). Această excelentă delocalizare a sarcinii combinată cu numărul mare de atomi de oxigen (patru) și electronegativitatea ridicată a atomului central de clor duce la acidul percloric fiind unul dintre cei mai puternici acizi cunoscuți, cu _o valoare K de -10. Amploarea delocalizării sarcinii într-un anion poate fi exprimată cantitativ prin intermediul parametrului parametrului WAPS (sigma medie pozitivă ponderată) și un parametru analog WANS (sigma medie negativă ponderată) este utilizat pentru cationi.

Valorile WAPS și WANS sunt date în e / Å ⁴ . Valorile mai mari indică o încărcare mai localizată în ionul corespunzător.

Vezi si

• Sistem conjugat
• Delocalizare
• Teoria orbitală moleculară Hückel
• Hiperconjugare
• Tautomerism
• Evitată traversarea

linkuri externe

• Goudard, N .; Carissan, Y .; Hagebaum-Reignier, D .; Humbel, S. (2008). „HuLiS: Java Applet - Simple Hückel Theory and Mesomery - program logiciel software” (în franceză) . Accesat la 29 octombrie 2010 .

Referințe