Põhiline erinevus delokalisatsiooni ja resonantsi vahel seisneb selles, et delokaliseerimine viitab elektronide jaotumisele kogu molekuli piirkonnas, mitte ühe molekuliga kinnitumisel, samas kui resonants viitab molekuli stabiliseerumisele elektronide delokaliseerumise tõttu.
Delokaliseerumine ja resonants on seotud keemilised mõisted; resonantsefekti selgitatakse keemiliste ühendite elektronide delokalisatsiooni abil.
Mis on ümberpaigutamine?
Delokaliseerimine on termin, mis viitab mittesiduvate pi-elektronide jaotusele läbi molekuli. Seetõttu võime kirjeldada delokaliseeritud elektrone kui mittesiduvaid elektrone selles keemilises ühendis. Termin delokalisatsioon viitab elektronidele, mis ei ole seotud ühe aatomi või kovalentse sidemega. Sellegipoolest on terminil delokaliseeritud elektron erinevates valdkondades erinev tähendus. Näiteks orgaanilises keemias on delokaliseeritud elektronid aromaatsete ühendite konjugeeritud süsteemide resonantsstruktuurides. Samamoodi on tahkisfüüsikas delokaliseeritud elektronid vabad elektronid, mis hõlbustavad elektrijuhtivust. Lisaks kasutab kvantfüüsika terminit delokaliseeritud elektronid, et viidata molekulaarsetele orbitaalelektronidele, mis on ulatunud üle mitme aatomi.
Joonis 01: Elektronide delokaliseerimine molekulides
Lihtsaim näide, mille saame delokaliseeritud elektronidega aromaatse süsteemi kohta tuua, on benseenitsükkel. Benseenitsüklis on benseeni molekulis kuus pi-elektroni; tähistame neid sageli graafiliselt, kasutades ringi. See ring tähendab, et pi-elektronid on seotud kõigi molekuli aatomitega. See ümberpaigutamine muudab benseenitsüklis sarnase sidemepikkusega keemilised sidemed.
Mis on resonants?
Resonants on keemia mõiste, mis kirjeldab ühendi üksikute elektronide paaride ja sideme elektronpaaride vahelist vastasmõju. Resonantsefekt aitab määrata selle orgaanilise või anorgaanilise ühendi tegelikku keemilist struktuuri. See efekt ilmneb ühendites, millel on kaksiksidemed ja üksikud elektronpaarid. Lisaks põhjustab see efekt molekulide polaarsust.
Joonis 02: Butadieeni resonantsstruktuurid
Resonantsefekt näitab keemilise ühendi stabiliseerumist elektronide delokaliseerimise kaudu pi-sidemetes. Üldiselt võivad molekulides olevad elektronid aatomituumade ümber liikuda, kuna elektronil ei ole aatomite sees kindlat asukohta. Seetõttu on üksikud elektronide paarid võimelised liikuma pi-sidemetesse ja vastupidi. Seda tehakse stabiilse oleku saavutamiseks. Seda elektronide liikumise protsessi nimetatakse resonantsiks. Lisaks saame molekuli kõige stabiilsema struktuuri saamiseks kasutada resonantsstruktuure.
Molekulil võib olla mitu resonantsstruktuuri, mis põhinevad selles molekulis olevate üksikute paaride ja pi-sidemete arvul. Kõigil molekuli resonantsstruktuuridel on sama arv elektrone ja sama aatomite paigutus. Selle molekuli tegelik struktuur on hübriidstruktuur kõigis resonantsstruktuurides. Resonantsefekte on kahte tüüpi: positiivne resonantsefekt ja negatiivne resonantsefekt.
Positiivne resonantsefekt selgitab resonantsi, mida võib leida positiivse laenguga ühendites. Positiivne resonantsefekt aitab stabiliseerida positiivset laengut selles molekulis. Negatiivne resonantsefekt selgitab negatiivse laengu stabiliseerumist molekulis. Kuid resonantsi arvesse võttes saadud hübriidstruktuuril on madalam energia kui kõigil resonantsstruktuuridel.
Mis vahe on delokaliseerimisel ja resonantsil?
Delokaliseerumine ja resonants on kaks omavahel seotud keemilist mõistet. Peamine erinevus delokalisatsiooni ja resonantsi vahel seisneb selles, et delokaliseerimine viitab elektronidele, mis jaotuvad kogu molekuli piirkonnas, mitte ei ole seotud ühe molekuliga, samas kui resonants viitab molekuli stabiliseerumisele elektronide delokaliseerumise tõttu.
Lisaks toimub delokalisatsioon molekulides, millel on alternatiivsed üksiksidemed ja kaksiksidemed või kolmiksidemed, samas kui konjugeeritud süsteemides või liikuvate elektrilaengutega molekulides toimub resonants.
Allpool infograafikat võetakse kokku erinevused ümberpaigutamise ja resonantsi vahel.
Kokkuvõte – Delokaliseerimine vs resonants
Delokaliseerumine ja resonants on seotud keemilised mõisted; resonantsefekti selgitatakse keemiliste ühendite elektronide delokalisatsiooni abil. Peamine erinevus delokalisatsiooni ja resonantsi vahel seisneb selles, et delokalisatsioon viitab elektronide jaotumisele kogu molekuli piirkonnas, mitte ühe molekuliga kinnitumisel, samas kui resonants viitab molekuli stabiliseerumisele elektronide delokaliseerumise tõttu.
