1.9 : Rezonans ve Hibrit Yapılar

Rezonans teorisine göre, eğer bir molekül, iyon veya radikal için aynı atom düzenine sahip iki veya daha fazla Lewis yapısı yazılabilirse, elektronların gerçek dağılımı çeşitli Lewis yapılarının gösterdiğinin ortalaması olacaktır.

Rezonans Yapıları ve Rezonans Hibritleri

Bir nitrit anyonunun (NO₂^-) Lewis yapısı aslında N–O ve N=O bağlarının konumlarına göre ayırt edilen iki farklı şekilde çizilebilir.

Nitrit iyonları tek ve çift bağ içeriyorsa iki bağ uzunluğunun farklı olması beklenir. İki atom arasındaki çift bağ, aynı iki atom arasındaki tek bağdan daha kısadır (ve daha güçlüdür). Ancak deneyler, NO₂^-'deki her iki N-O bağının aynı kuvvete ve uzunluğa sahip olduğunu ve diğer tüm özelliklerde aynı olduğunu göstermektedir. Nitrojenin bir oktete sahip olduğu ve her iki bağın eşdeğer olduğu NO₂^- için tek bir Lewis yapısı yazmavk mümkün değildir.

Bunun yerine rezonans kavramı kullanılır: NO₂^-'deki nitrojen-oksijen bağlarının her birindeki elektronların gerçek dağılımı, bir çift bağ ve bir tek bağın ortalamasıdır.

Bireysel Lewis yapılarına rezonans yapıları denir. Molekülün gerçek elektronik yapısına (rezonans formlarının ortalaması), bireysel rezonans formlarının rezonans hibriti denir. Lewis yapıları arasında çift başlı ok, bunların rezonans formları olduğunu gösterir.

Karbonat anyonu CO₃ ^{rezonansın ikinci bir örneğini sağlar.}

• Merkezi atomdaki okteti tamamlamak için bir oksijen atomunun karbonla çift bağa sahip olması gerekir.
• Ancak tüm oksijen atomları eşdeğerdir ve çift bağ, üç atomun herhangi birinden oluşabilir. Bu, karbonat iyonunun üç rezonans formuna yol açar.
• Üç özdeş rezonans yapısı yazılabildiğinden, karbonat iyonundaki elektronların gerçek düzeninin, üç yapının ortalaması olduğu bilinmektedir.
• Tekrardan deneyler, üç C–O bağının tamamının tamamen aynı olduğunu göstermektedir.

Rezonans hibriti olarak tanımlanan bir molekül, hiçbir zaman rezonans formlarından herhangi biriyle tanımlanan bir elektronik yapıya sahip değildir. Rezonans formları arasında dalgalanma yapmaz; daha doğrusu, gerçek elektronik yapı her zaman tüm rezonans formlarının gösterdiğinin ortalamasıdır.

Bu metin ’den uyarlanmıştır Openstax, Chemistry 2e, Chapter 7.4 Formal Charges and Resonance.