Organická Chemie/Základní pojmy z organické chemie/Rezonance

Rezonance se týká struktury, které nejsou snadno zastoupen jeden elektron strukturu, ale že jsou meziprodukty mezi dvěma nebo více nakreslené struktury.

rezonance je snadno nepochopena částečně kvůli způsobu, jakým se některé učebnice chemie pokoušejí vysvětlit koncept. Ve vědě mohou analogie poskytnout pomoc porozumění, ale analogie by se neměly brát příliš doslovně. Někdy je nejlepší použít analogie zavést téma, ale pak vysvětlit rozdíly a nevyhnutelné komplikace, jako další podrobnosti o komplikované téma. To je případ rezonance.

stejně jako entropické principy nelze aplikovat na jednotlivé molekuly, to je nemožné říci, zda je či není daný jedinec molekuly s rezonanční struktura je doslova v jedné konfiguraci nebo další. Skutečná situace na molekulární stupnici spočívá v tom, že každá konfigurace molekuly přispívá k možným konfiguracím procentem, což vede k „směsi“ možných struktur. Změny v molekulární tvar dojít tak rychle a na tak malém měřítku, že skutečné fyzické umístění jednotlivých elektronů nemůže být přesně známo, (v důsledku Heisenbergova Principu Neurčitosti). Výsledkem této složitosti je prostě toto: molekuly s rezonančními strukturami jsou považovány za směsi jejich více forem, s větším procentem pravděpodobnosti dané nejstabilnějším konfiguracím.

jádra atomů se nepohybují, pokud jsou reprezentována kresbami rezonanční struktury. Spíše jsou elektrony zobrazeny, jako by se místo toho pohybovaly. Skutečná situace je taková, že nikdo nemůže s jistotou přesně říci, kde je každý jednotlivý elektron v určitém okamžiku, ale místo elektronu lze vyjádřit pouze jako pravděpodobnost. To, co tečková struktura ve skutečnosti ukazuje, je místo, kde se elektrony téměř jistě nacházejí, proto rezonanční struktury naznačují rozdělení ve stejných pravděpodobnostech. Chemici si jsou naprosto jistí, kde se elektrony nacházejí, když jeden uhlík váže čtyři vodíky (metan), ale méně jisté je, kde přesně se nachází daný elektron, když šest uhlíků váže šest vodíků v kruhové struktuře (benzen). Rezonance je výrazem této nejistoty, a je tedy průměrem pravděpodobných míst.

rezonanční struktury se stabilizují v molekulách, protože umožňují elektronům prodloužit jejich vlnové délky a tím snížit jejich energii. To je důvod, že benzen (C6H6), má nižší tepelnou tvorby než organických chemiků by předvídat, není účetnictví pro rezonance. Jiné aromatické molekuly mají podobnou stabilitu, což vede k celkové entropické preferenci aromatičnosti(předmět, který bude plně pokryt v pozdější kapitole). Rezonanční stabilita hraje hlavní roli v organické chemii kvůli nižší energii tvorby rezonančních molekul, takže studenti organické chemie by měli tento účinek pochopit a praktikovat špinění molekul stabilizovaných rezonančními formami.

Uhličitan

V Lewis struktury výše, uhličitan (CO32-) má rezonanční strukturu. Pomocí laboratorních postupů pro měření dluhopisů délka každého bond, se nám nepodaří najít, že jedna vazba je kratší než ostatní dva (pamatujte si, že dvojné vazby jsou kratší než jeden dluhopisy), ale místo toho, že všechny vazby jsou stejné délky někde mezi délkou typické dvojité a jednoduché vazby.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.

More: