Unterschied zwischen Konjugation und Resonanz

Konjugation vs. Resonanz

Konjugation und Resonanz sind zwei wichtige Phänomene beim Verständnis des Verhaltens von Molekülen.

Was ist Konjugation?

In einem Molekül, wenn es abwechselnd Einfach- und Mehrfachbindungen gibt, sagen wir, dass das System konjugiert ist. Zum Beispiel ist Benzolmolekül ein konjugiertes System. Bei einer Mehrfachbindung gibt es eine Sigma-Bindung und einen oder zwei Pi-Teiche. Pi-Bindungen werden durch überlappende p-Orbitale gebildet. Die Elektronen in den p-Orbitalen befinden sich senkrecht zur Ebene des Moleküls. Wenn also in alternierenden Bindungen Pi-Bindungen vorhanden sind, sind alle Elektronen im gesamten konjugierten System delokalisiert. Mit anderen Worten, wir nennen es eine Elektronenwolke. Da Elektronen delokalisiert sind, gehören sie zu allen Atomen im konjugierten System, aber nicht nur für ein Atom. Dies senkt die Gesamtenergie des Systems und erhöht die Stabilität. Es können nicht nur die pi-Bindungen, sondern auch einzelne Elektronenpaare, Radikale oder Carbeniumionen an der Bildung eines konjugierten Systems beteiligt sein. In diesen Fällen gibt es entweder nicht gebundene p-Orbitale mit zwei Elektronen, ein Elektron oder keine Elektronen. Es gibt lineare und zyklische konjugierte Systeme. Einige sind nur auf ein Molekül beschränkt. Wenn größere Polymerstrukturen vorhanden sind, können sehr große konjugierte Systeme vorhanden sein. Durch die Anwesenheit der Konjugation können die Moleküle als Chromophore wirken. Chromophore können Licht absorbieren; daher wird die Verbindung gefärbt.

Was ist Resonanz?

Beim Schreiben von Lewis-Strukturen zeigen wir nur Valenzelektronen. Indem wir die Atome teilen oder Elektronen übertragen, versuchen wir, jedem Atom die Edelgaskonfiguration zu geben. Bei diesem Versuch können wir jedoch einen künstlichen Ort auf die Elektronen aufbringen. Infolgedessen können mehr als eine äquivalente Lewis-Struktur für viele Moleküle und Ionen geschrieben werden. Die durch Änderung der Position der Elektronen geschriebenen Strukturen sind als Resonanzstrukturen bekannt. Dies sind Strukturen, die nur in der Theorie existieren. Die Resonanzstrukturen geben zwei Tatsachen über die Struktur an.

• Keine der Resonanzstrukturen ist die korrekte Darstellung des eigentlichen Moleküls. Und keines wird vollständig den chemischen und physikalischen Eigenschaften des eigentlichen Moleküls ähneln.

Das eigentliche Molekül oder das Ion wird am besten durch ein Hybrid aller Resonanzstrukturen dargestellt.

Die Resonanzstrukturen sind mit dem Pfeil ↔ dargestellt. Es folgen die Resonanzstrukturen von Carbonationen (CO 3 2- ).

Röntgenuntersuchungen haben gezeigt, dass sich das eigentliche Molekül zwischen diesen Resonanzen befindet. Nach den Studien sind alle Kohlenstoff-Sauerstoff-Bindungen in Carbonation gleich lang.Gemäß den obigen Strukturen können wir jedoch eine Doppelbindung und zwei Einfachbindungen sehen. Wenn diese Resonanzstrukturen getrennt voneinander auftreten, sollten idealerweise verschiedene Bindungslängen im Ion vorhanden sein. Dieselben Bindungslängen weisen darauf hin, dass keine dieser Strukturen tatsächlich in der Natur vorkommt, sondern eine Hybride davon.

Was ist der Unterschied zwischen Konjugation und Resonanz ?

• Resonanz und Konjugation sind miteinander verknüpft. Wenn es in einem Molekül Konjugation gibt, können wir durch Wechsel der pi-Bindungen Resonanzstrukturen darauf ziehen. Da die pi-Elektronen im gesamten konjugierten System delokalisiert sind, sind alle Resonanzstrukturen für ein solches Molekül gültig.

• Die Resonanz ermöglicht es einem konjugierten System, Elektronen zu delokalisieren.