Konjugacijos ir rezonanso skirtumas

Konjugacija vs rezonansas
 

Konjugacija ir rezonansas yra du svarbūs reiškiniai, norint suprasti molekulių elgesį.

Kas yra konjugacija?

Kai molekulėje yra kintamos pavienės ir daugialypės jungtys, mes sakome, kad sistema yra konjuguota. Pavyzdžiui, benzeno molekulė yra konjuguota sistema. Daugybiniame ryšyje yra vienas sigmos ryšys ir vienas ar du pi tvenkiniai. Pi jungtys sudaromos persidengiant p orbitalėms. P orbitalėse esantys elektronai yra statmeni molekulės plokštumai. Taigi kai kintamosiose jungtyse yra pi jungtys, visi elektronai delokalizuojami visoje konjuguotoje sistemoje. Kitaip tariant, mes tai vadiname elektronų debesiu. Kadangi elektronai yra delokalizuoti, jie priklauso visiems konjuguotos sistemos atomams, bet ne tik vienam atomui. Tai sumažina bendrą sistemos energiją ir padidina stabilumą. Kuriant konjuguotą sistemą, gali dalyvauti ne tik pi jungtys, bet ir vienišos elektronų poros, radikalai ar karbenio jonai. Tokiais atvejais yra arba nesusijusios p orbitalės, turinčios du elektronus, vieną elektroną, arba elektronų nėra. Yra linijinės ir ciklinės konjuguotos sistemos. Kai kurios yra apribotos tik viena molekule. Kai yra didesnės polimerinės struktūros, gali būti labai didelių konjuguotų sistemų. Konjugacijos buvimas leidžia molekulėms veikti kaip chromoforai. Chromoforai gali sugerti šviesą; todėl junginys bus spalvotas.

Kas yra rezonansas?

Rašydami Lewiso struktūras mes parodome tik valentinius elektronus. Turėdami atomus, kurie dalijasi arba perkelia elektronus, mes stengiamės kiekvienam atomui suteikti tauriųjų dujų elektroninę konfigūraciją. Tačiau šiuo bandymu galime elektronams nustatyti dirbtinę vietą. Todėl daugeliui molekulių ir jonų gali būti parašyta daugiau nei viena lygiavertė Lewis struktūra. Struktūros, parašytos keičiant elektronų padėtį, yra žinomos kaip rezonansinės struktūros. Tai struktūros, egzistuojančios tik teoriškai. Rezonansinės struktūros nurodo du faktus apie struktūrą.

• Nei viena iš rezonanso struktūrų nebus teisingai atspindinti tikrąją molekulę. Ir nė vienas visiškai neprilygsta tikrosios molekulės cheminėms ir fizinėms savybėms.

•  Faktinę molekulę arba joną geriausiai atspindės visų rezonansinių struktūrų hibridas.

Rezonansinės struktūros rodomos rodykle ↔. Toliau pateikiamos karbonato jonų (CO₃^2-).

Rentgeno tyrimai parodė, kad tikroji molekulė yra tarp šių rezonansų. Remiantis tyrimais, visi anglies-deguonies ryšiai yra vienodo ilgio karbonato jone. Tačiau pagal aukščiau pateiktas struktūras galime pamatyti vieną dvigubą ir dvi jungtis. Todėl, jei šios rezonansinės struktūros atsiranda atskirai, idealiu atveju jonų ilgiai turėtų būti skirtingi. Tie patys jungčių ilgiai rodo, kad nė viena iš šių struktūrų gamtoje iš tikrųjų nėra, veikiau jos hibridas.