Ключевое различие между делокализацией и резонансом заключается в том, что делокализация относится к электронам, распределенным по всей площади молекулы, а не к одной молекуле, тогда как резонанс относится к стабилизации молекулы из-за делокализации электронов.
Делокализация и резонанс - связанные химические понятия; эффект резонанса объясняется с помощью электронной делокализации химических соединений.
Что такое делокализация?
Делокализация - это термин, который относится к распределению несвязывающих пи-электронов в молекуле. Следовательно, мы можем описать делокализованные электроны как несвязывающие электроны в этом химическом соединении. Термин делокализация относится к электронам, которые не связаны с одним атомом или ковалентной связью. Тем не менее термин делокализованный электрон имеет разное значение в разных областях. Например, в органической химии делокализованные электроны находятся в резонансных структурах сопряженных систем в ароматических соединениях. Точно так же в физике твердого тела делокализованные электроны - это свободные электроны, которые облегчают электрическую проводимость. Более того, квантовая физика использует термин делокализованные электроны для обозначения молекулярных орбитальных электронов, которые простираются на несколько атомов.
Рисунок 01: Делокализация электронов в молекулах
Простейшим примером ароматической системы, имеющей делокализованные электроны, является бензольное кольцо. Бензольное кольцо имеет шесть пи-электронов в молекуле бензола; мы часто обозначаем их графически, используя круг. Этот кружок означает, что пи электронов связано со всеми атомами в молекуле. Эта делокализация приводит к тому, что бензольное кольцо имеет химические связи с одинаковой длиной связи.
Что такое резонанс?
Резонанс - это понятие в химии, которое описывает взаимодействие между неподеленными парами электронов и связанными электронными парами соединения. Эффект резонанса помогает определить фактическую химическую структуру этого органического или неорганического соединения. Этот эффект проявляется в соединениях, имеющих двойные связи и неподеленные электронные пары. Кроме того, этот эффект вызывает полярность молекул.
Рисунок 02: Резонансные структуры бутадиена
Резонансный эффект показывает стабилизацию химического соединения за счет делокализации электронов в пи-связях. Как правило, электроны в молекулах могут двигаться вокруг ядер атомов, поскольку электрон не имеет фиксированного положения внутри атомов. Следовательно, неподеленные электронные пары могут переходить на пи-связи и наоборот. Это происходит для того, чтобы получить стабильное состояние. Этот процесс движения электронов известен как резонанс. Более того, мы можем использовать резонансные структуры, чтобы получить наиболее стабильную структуру молекулы.
Молекула может иметь несколько резонансных структур в зависимости от количества неподеленных пар и пи-связей, присутствующих в этой молекуле. Все резонансные структуры молекулы имеют одинаковое количество электронов и одинаковое расположение атомов. Фактическая структура этой молекулы представляет собой гибридную структуру во всех резонансных структурах. Существует два типа эффекта резонанса: эффект положительного резонанса и эффект отрицательного резонанса.
Эффект положительного резонанса объясняет резонанс, который можно обнаружить в соединениях, имеющих положительный заряд. Эффект положительного резонанса помогает стабилизировать положительный заряд в этой молекуле. Эффект отрицательного резонанса объясняет стабилизацию отрицательного заряда в молекуле. Однако гибридная структура, полученная с учетом резонанса, имеет меньшую энергию, чем все резонансные структуры.
В чем разница между делокализацией и резонансом?
Делокализация и резонанс - две взаимосвязанные химические концепции. Ключевое различие между делокализацией и резонансом заключается в том, что делокализация относится к электронам, распределенным по всей площади молекулы, а не к одной молекуле, тогда как резонанс относится к стабилизации молекулы из-за делокализации электронов.
Более того, делокализация происходит в молекулах, имеющих чередующиеся одинарные связи и двойные связи или тройные связи, в то время как резонанс происходит в сопряженных системах или молекулах, имеющих подвижные электрические заряды.
Ниже на инфографике представлены различия между делокализацией и резонансом.
Резюме – Делокализация против резонанса
Делокализация и резонанс - связанные химические понятия; эффект резонанса объясняется с помощью электронной делокализации химических соединений. Ключевое различие между делокализацией и резонансом заключается в том, что делокализация относится к электронам, распределенным по всей площади молекулы, а не к одной молекуле, тогда как резонанс относится к стабилизации молекулы из-за делокализации электронов.
