Hvorfor er nogle molekyler bedst repræsenteret af resonansstrukturer?

Nogle molekyler er bedst repræsenteret af resonansstrukturer, fordi deres faktiske struktur er en hybrid af flere mulige Lewis -strukturer , som hver bidrager til det samlede bindingsbillede. Dette stammer fra delokalisering af elektroner inden for molekylet.

Her er en oversigt over, hvorfor der er behov for resonansstrukturer:

* Begrænsninger af Lewis -strukturer: Lewis -strukturer er en forenklet måde at skildre binding på, men de undlader undertiden ikke at fange den sande fordeling af elektroner i et molekyle. En enkelt Lewis -struktur er muligvis ikke i stand til nøjagtigt at repræsentere de faktiske bindingslængder og bindingsordrer observeret i et molekyle.

* Elektrondelokalisering: I molekyler med dobbelt- eller tredobbelt bindinger er elektronerne i disse bindinger ikke begrænset til kun de to involverede atomer. I stedet kan de delokaliseres over flere atomer. Denne delokalisering fører til en mere stabil, lavere energiarrangement.

* resonanshybrid: Resonansstrukturer er forskellige Lewis -strukturer, der skildrer de mulige placeringer af delokaliserede elektroner. Det faktiske molekyle er ikke nogen af ​​disse strukturer, men en resonanshybrid , som er et vægtet gennemsnit af de medvirkende strukturer. Denne hybridstruktur afspejler delokaliseringen af ​​elektroner og giver en mere nøjagtig repræsentation af molekylets binding.

Eksempler på molekyler bedst repræsenteret af resonansstrukturer:

* benzen: Benzen har seks carbonatomer i en ring med skiftende enkelt- og dobbeltbindinger. En enkelt Lewis -struktur kan ikke fuldt ud fange de lige bindingslængder, der er observeret i benzen. I stedet anvendes to resonansstrukturer, der viser de dobbelte bindinger, der skifter mellem forskellige positioner i ringen. Den faktiske struktur er en hybrid af disse to strukturer, med delokaliserede elektroner fordelt over hele ringen.

* nitration (NO3-) :Nitrationen har tre ækvivalente nitrogen-iltbindinger, som ikke kan repræsenteres nøjagtigt af en enkelt Lewis-struktur. Resonansstrukturer viser dobbeltbindingsskift mellem hvert iltatom.

I resumé er der behov for resonansstrukturer, når en enkelt Lewis -struktur ikke kan skildre delokaliseringen af ​​elektroner i et molekyle. Resonanshybrid, en kombination af disse strukturer, giver en mere nøjagtig repræsentation af den faktiske binding i molekylet.