Különbség a konjugáció és a rezonancia között

Konjugáció vs rezonancia
 

A konjugáció és a rezonancia két fontos jelenség a molekulák viselkedésének megértésében.

Mi a konjugáció??

Egy molekulában, amikor váltakozó egy- és többszörös kötések vannak jelen, azt mondjuk, hogy a rendszer konjugált. Például a benzol molekula konjugált rendszer. Többszörös kötésben van egy szigmakötés és egy vagy két pi tó. A Pi kötéseket úgy állítják elő, hogy átfedik egymást. A p-arbitális elektronok merőlegesen helyezkednek el a molekula síkjára. Tehát amikor a váltakozó kötésekben pi-kötések vannak, az összes elektron delokalizálódik a konjugált rendszerben. Más szavakkal, elektronikus felhőnek nevezzük. Mivel az elektronok delokalizálódtak, a konjugált rendszerben lévő összes atomhoz tartoznak, de nem csak egy atomhoz. Ez csökkenti a rendszer teljes energiáját és növeli a stabilitást. Nemcsak a pi kötések, hanem a magányos elektronpárok, gyökök vagy karbénium-ionok is részt vehetnek egy konjugált rendszer létrehozásában. Ezekben az esetekben vannak vagy nem kötött p-pályák, amelyekben két elektron, egy elektron vagy nincs elektron. Vannak lineáris és ciklikus konjugált rendszerek. Néhányuk csak egy molekulára korlátozódik. Ha nagyobb polimer szerkezetek vannak, nagyon nagy konjugált rendszerek is lehetnek. A konjugáció jelenléte lehetővé teszi, hogy a molekulák kromoforként viselkedjenek. A kromoforok képesek elnyelni a fényt; ezért a vegyület színeződik.

Mi a rezonancia??

A Lewis-struktúrák írásakor csak valencia elektronokat mutatunk. Az atomok megosztásával vagy átvitelével az elektronokat megpróbáljuk minden atomnak megadni a nemesgáz elektronikus konfigurációjában. Ebben a kísérletben azonban mesterséges helyet állíthatunk be az elektronokra. Ennek eredményeként egynél több ekvivalens Lewis-struktúra írható sok molekula és ion számára. Az elektronok helyzetének megváltoztatásával írt szerkezeteket rezonanciaszerkezeteknek nevezzük. Ezek olyan struktúrák, amelyek csak az elméletben léteznek. A rezonanciaszerkezetek két tényt állítanak fel a szerkezettel kapcsolatban.

• A rezonancia-struktúrák egyike sem képviseli a valós molekula helyes ábrázolását. És egyik sem teljesen hasonlít a tényleges molekula kémiai és fizikai tulajdonságaira.

•  A tényleges molekulát vagy az iont az összes rezonanciaszerkezet hibridje reprezentálja a legjobban.

A rezonancia struktúrákat a ↔ nyíl jelzi. Az alábbiakban bemutatjuk a karbonát-ion (CO₃^2-).

A röntgen vizsgálatok azt mutatták, hogy a tényleges molekula a fenti rezonanciák között van. A tanulmányok szerint az összes szén-oxigénkötés azonos hosszúságú karbonát-ionban van. A fenti struktúrák szerint azonban láthatunk egy kettős kötést és két egyes kötést. Ezért ha ezek a rezonancia-struktúrák külön fordulnak elő, akkor ideális esetben az ionban különböző kötéshosszúságnak kell lennie. Ugyanazon kötéshosszok jelzik, hogy ezen struktúrák egyike sem létezik a természetben, inkább ennek hibridje létezik.