A delokalizáció és a rezonancia közötti legfontosabb különbség az, hogy a delokalizáció azt jelenti, hogy az elektronok a molekula teljes területén eloszlanak, nem pedig egyetlen molekulához kapcsolódnak, míg a rezonancia egy molekula stabilizálását jelenti az elektronok delokalizációja miatt.
A delokalizáció és a rezonancia rokon kémiai fogalmak; a rezonanciahatás magyarázata a kémiai vegyületek elektrondelokalizációjával történik.
Mi az a delokalizáció?
A delokalizáció egy olyan kifejezés, amely a nem kötő pi elektronok molekulán keresztüli eloszlására utal. Ezért a delokalizált elektronokat úgy írhatjuk le, mint az adott kémiai vegyület nem kötődő elektronjait. A delokalizáció kifejezés olyan elektronokra vonatkozik, amelyek nem kapcsolódnak egyetlen atomhoz vagy kovalens kötéshez. Mindazonáltal a delokalizált elektron kifejezés különböző területeken eltérő jelentéssel bír. Például a szerves kémiában a delokalizált elektronok az aromás vegyületek konjugált rendszerek rezonanciaszerkezetében vannak. Hasonlóképpen, a szilárdtestfizikában a delokalizált elektronok azok a szabad elektronok, amelyek elősegítik az elektromos vezetést. Ezenkívül a kvantumfizika a delokalizált elektronok kifejezést olyan molekuláris pályaelektronokra használja, amelyek több atomon átnyúltak.
01. ábra: Elektrondelokalizáció molekulákban
A delokalizált elektronokat tartalmazó aromás rendszerre a legegyszerűbb példa a benzolgyűrű. A benzolgyűrű hat pi elektront tartalmaz a benzolmolekulában; ezeket gyakran grafikusan jelöljük kör segítségével. Ez a kör azt jelenti, hogy a pi elektronok a molekulában lévő összes atomhoz kapcsolódnak. Ez a delokalizáció a benzolgyűrűben hasonló kötéshosszúságú kémiai kötéseket eredményez.
Mi az a rezonancia?
A rezonancia egy olyan fogalom a kémiában, amely egy vegyület magányos elektronpárjai és kötéselektronpárjai közötti kölcsönhatást írja le. A rezonanciahatás segít meghatározni az adott szerves vagy szervetlen vegyület tényleges kémiai szerkezetét. Ez a hatás kettős kötést és magányos elektronpárokat tartalmazó vegyületeknél jelentkezik. Továbbá ez a hatás a molekulák polaritását okozza.
02. ábra: A butadién rezonanciastruktúrái
A rezonanciahatás egy kémiai vegyület stabilizálódását mutatja az elektronok delokalizációja révén a pi-kötésekben. Általában a molekulákban lévő elektronok mozoghatnak az atommagok körül, mivel az elektronnak nincs rögzített pozíciója az atomokon belül. Emiatt a magányos elektronpárok képesek pi-kötésekre mozogni és fordítva. Ez a stabil állapot elérése érdekében történik. Ezt az elektronmozgási folyamatot rezonancia néven ismerik. Sőt, rezonanciastruktúrákat is használhatunk, hogy a molekula legstabilabb szerkezetét kapjuk.
Egy molekulának több rezonanciaszerkezete is lehet a molekulában lévő magányos párok és pi-kötések száma alapján. Egy molekula összes rezonanciaszerkezetében ugyanannyi elektron van, és az atomok elrendezése azonos. Ennek a molekulának a tényleges szerkezete hibrid szerkezet az összes rezonanciaszerkezetben. A rezonanciahatásnak két típusa van: a pozitív rezonanciahatás és a negatív rezonanciahatás.
A pozitív rezonanciahatás megmagyarázza a pozitív töltésű vegyületekben fellelhető rezonanciát. A pozitív rezonanciahatás segít stabilizálni a pozitív töltést abban a molekulában. A negatív rezonanciahatás megmagyarázza a molekulában lévő negatív töltés stabilizálódását. A rezonancia figyelembevételével kapott hibrid szerkezet azonban alacsonyabb energiájú, mint az összes rezonanciaszerkezet.
Mi a különbség a delokalizáció és a rezonancia között?
A delokalizáció és a rezonancia két kapcsolódó kémiai fogalom. A delokalizáció és a rezonancia közötti kulcsfontosságú különbség az, hogy a delokalizáció azt jelenti, hogy az elektronok a molekula teljes területén eloszlanak, nem pedig egyetlen molekulához kapcsolódnak, míg a rezonancia egy molekula stabilizálódását jelenti az elektronok delokalizációja miatt.
Sőt, a delokalizáció az alternatív egyszeres kötésekkel és kettős vagy hármas kötésekkel rendelkező molekulákban megy végbe, míg a rezonancia konjugált rendszerekben vagy mozgatható elektromos töltésű molekulákban fordul elő.
Az alábbi infografika összefoglalja a delokalizáció és a rezonancia közötti különbségeket.
Összefoglaló – Delokalizáció vs rezonancia
A delokalizáció és a rezonancia rokon kémiai fogalmak; a rezonanciahatás magyarázata a kémiai vegyületek elektrondelokalizációjával történik. A delokalizáció és a rezonancia közötti kulcsfontosságú különbség az, hogy a delokalizáció azt jelenti, hogy az elektronok a molekula teljes területén eloszlanak, nem pedig egyetlen molekulához kapcsolódnak, míg a rezonancia egy molekula stabilizálódását jelenti az elektronok delokalizációja miatt.
