Kľúčový rozdiel medzi delokalizáciou a rezonanciou je v tom, že delokalizácia sa týka elektrónov, ktoré sú distribuované po celej ploche molekuly, a nie sú pripojené k jednej molekule, zatiaľ čo rezonancia sa týka stabilizácie molekuly v dôsledku delokalizácie elektrónov.
Delokalizácia a rezonancia sú súvisiace chemické pojmy; rezonančný efekt sa vysvetľuje pomocou elektrónovej delokalizácie chemických zlúčenín.
Čo je delokalizácia?
Delokalizácia je termín, ktorý označuje distribúciu neväzbových pí elektrónov cez molekulu. Preto môžeme delokalizované elektróny opísať ako neväzbové elektróny v tejto chemickej zlúčenine. Termín delokalizácia sa týka elektrónov, ktoré nie sú spojené s jedným atómom alebo kovalentnou väzbou. Napriek tomu má pojem delokalizovaný elektrón v rôznych oblastiach rôzne významy. Napríklad v organickej chémii sú delokalizované elektróny v rezonančných štruktúrach konjugovaných systémov v aromatických zlúčeninách. Podobne vo fyzike pevných látok sú delokalizované elektróny voľné elektróny, ktoré uľahčujú elektrickú vodivosť. Okrem toho kvantová fyzika používa termín delokalizované elektróny na označenie molekulárnych orbitálnych elektrónov, ktoré sa rozprestierajú na niekoľkých atómoch.
Obrázok 01: Delokalizácia elektrónov v molekulách
Najjednoduchším príkladom, ktorý môžeme uviesť pre aromatický systém s delokalizovanými elektrónmi, je benzénový kruh. Benzénový kruh má v molekule benzénu šesť pí elektrónov; často ich označujeme graficky pomocou kruhu. Tento kruh znamená, že pí elektróny sú spojené so všetkými atómami v molekule. Táto delokalizácia spôsobuje, že benzénový kruh má chemické väzby s podobnou dĺžkou väzby.
Čo je rezonancia?
Rezonancia je pojem v chémii, ktorý popisuje interakciu medzi osamelými elektrónovými pármi a väzbovými elektrónovými pármi zlúčeniny. Rezonančný efekt pomáha určiť skutočnú chemickú štruktúru tejto organickej alebo anorganickej zlúčeniny. Tento efekt sa objavuje v zlúčeninách, ktoré majú dvojité väzby a osamelé elektrónové páry. Okrem toho tento efekt spôsobuje polaritu molekúl.
Obrázok 02: Rezonančné štruktúry butadiénu
Rezonančný efekt ukazuje stabilizáciu chemickej zlúčeniny prostredníctvom delokalizácie elektrónov v pí väzbách. Vo všeobecnosti sa elektróny v molekulách môžu pohybovať okolo atómových jadier, pretože elektrón nemá pevnú polohu vo vnútri atómov. Preto sú osamelé elektrónové páry schopné prejsť na pí väzby a naopak. Deje sa tak za účelom dosiahnutia stabilného stavu. Tento proces pohybu elektrónov je známy ako rezonancia. Navyše môžeme použiť rezonančné štruktúry, aby sme získali čo najstabilnejšiu štruktúru molekuly.
Molekula môže mať niekoľko rezonančných štruktúr na základe počtu osamelých párov a pí väzieb prítomných v tejto molekule. Všetky rezonančné štruktúry molekuly majú rovnaký počet elektrónov a rovnaké usporiadanie atómov. Skutočná štruktúra tejto molekuly je hybridná štruktúra vo všetkých rezonančných štruktúrach. Existujú dva typy rezonančného efektu: pozitívny rezonančný efekt a negatívny rezonančný efekt.
Efekt pozitívnej rezonancie vysvetľuje rezonanciu, ktorú možno nájsť v zlúčeninách s kladným nábojom. Pozitívny rezonančný efekt pomáha stabilizovať kladný náboj v tejto molekule. Negatívny rezonančný efekt vysvetľuje stabilizáciu negatívneho náboja v molekule. Hybridná štruktúra získaná s ohľadom na rezonanciu má však nižšiu energiu ako všetky rezonančné štruktúry.
Aký je rozdiel medzi delokalizáciou a rezonanciou?
Delokalizácia a rezonancia sú dva súvisiace chemické pojmy. Kľúčový rozdiel medzi delokalizáciou a rezonanciou je v tom, že delokalizácia sa týka elektrónov, ktoré sú distribuované po celej ploche molekuly, a nie pripojené k jednej molekule, zatiaľ čo rezonancia sa týka stabilizácie molekuly v dôsledku delokalizácie elektrónov.
Navyše k delokalizácii dochádza v molekulách s alternatívnymi jednoduchými väzbami a dvojitými väzbami alebo trojitými väzbami, zatiaľ čo k rezonancii dochádza v konjugovaných systémoch alebo molekulách s pohyblivými elektrickými nábojmi.
Infografika nižšie sumarizuje rozdiely medzi delokalizáciou a rezonanciou.
Zhrnutie – Delokalizácia verzus rezonancia
Delokalizácia a rezonancia sú súvisiace chemické pojmy; rezonančný efekt sa vysvetľuje pomocou elektrónovej delokalizácie chemických zlúčenín. Kľúčový rozdiel medzi delokalizáciou a rezonanciou je v tom, že delokalizácia sa týka elektrónov, ktoré sú distribuované po celej ploche molekuly, a nie sú pripojené k jednej molekule, zatiaľ čo rezonancia sa týka stabilizácie molekuly v dôsledku delokalizácie elektrónov.
