Ռեզոնանս (քիմիա)

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից

Ռեզոնանսի տեսություն քիմիայում, քիմիական կառուցվածքի դասական տեսությունը լրացնող կոնցեպցիա, քիմիական կապի որոշ, հատկություններ նկարագրելու եղանակ։ Քիմիական կառուցվածքի դասական տեսությունը կովալենտային կապը մեկնաբանում է որպես իրար միացած ատոմների ընդհանուր էլեկտրոնային զույգ (Գ․ Լյուիս, 1916) և ենթադրում է կապի տեղայնացում այդ ատոմների միջև (հաճախ թույլ է տալիս միևնույն մոլեկուլի համար գրել մի քանի կառուցվածքային բանաձև, օրինակ, բենզոլի համար 1—V)։ Փորձնական հետազոտություններով հայտնաբերված քիմիական կապի ապատեղայնացման առանձին դեպքերը բացատրվեցին էլեկտրոնային զույգի տեղաշարժով՝ մեզումերիա (Ռ․ Ռոբինսոն, Ք․ Ինգոլդ, 1926), թեև անհայտ էին այդ տեղաշարժը խթանող գործոնները։

Ռեզոնանսի տեսություն[խմբագրել]

Համաձայն այս տեսության (Լ.Պոլինգ, Ջ.Ուելանդ) իրական մոլեկուլը կամ մասնիկը նկարագրվում է մի քանի, այսպես կոչված, ռեզոնանսային կամ կանոնիկ (սահմանային),կառուցվածքներով, որոնք միմյանցից տարբերվում են միայն էլեկտրոնների բաշխումով և իրականում գոյություն չունեն՝

  • CH2=CH-CH2++CH2-CH=CH2
  • Ալիլ-կատիոն
  • CH2=CH-CH2--CH2-CH=CH2
  • Ալիլ-անիոն
  • CH2=CH-CH2CH2-CH=CH2
  • Ալիլ ազատ ռադիկալ (երկկողմանի սլաքը ռեզոնանսի պատկերման հատուկ նշանն է)։

Իրական էլեկտրոնային բաշխումը կարելի է ստանալ սահմանային կանոնիկ կառուցվածքների վերածածկումից և պատկերել ռեզոնանսային հիբրիդի ձևով։ Եթե ածխածնի p-օրբիտալի վրա գտնվում են մեկ չզույգված էլեկտրոն, ապա այդպիսի մասնիկը կոչվում է ազատ ռադիկալ։ Հարևան դիրքում կրկնակի կապ լինելու դեպքում առաջանում է զուգորդում։ Ածխածնի ատոմի p-օրբիտալը ազատ լինելու դեպքում մասնիկը կոչվում է կարբկատիոն։ Լիցքավորված ատոմի հարևան դիրքում գտնվող π-կապի օրբիտալների և ազատ օրբիտալների միջև առաջանում է զուգորդում։[1].

Բազմակենտրոն զուգորդված համակարգերի առաջացման ժամանակ տեղի է ունենում կապերի երկարության մասնակի հավասարում։π-էլեկտրոնների ապատեղայնացումը ուղեկցվում է էներգիայի անջատումով։ Համակարգի էներգիան նվազում է, այն դառնում է ավելի կայուն։ Օրինակ, բութադիեն 1,3-ի զուգորդումը ուղեկցվում է 15 կՋ/մոլ էներգիայի անջատումով։ Դրանով է բացատրվում ալիլային բնույթի իոնների և ացիլ ռադիկալների կայունությունը։[2].

Ալիլ-կատիոն
Ալիլային ազատ ռադիկալ
Ալիլ-կատիոն
Ալիլ-անիոն

Բազմաթիվ օրգանական ռեակցիաները հնարավոր են շնորհիվ թթուների անիոնների (կարբօքսիլատ-իոն, ֆոսֆատ-իոն, սուլֆոնատ-իոն) հարաբերական կայունության, որը նույնպես էլեկտրոնների զուգորդման և ապատեղայնացման արդյունք է.[3]}}

Սուլֆոնատ-իոն

Կարբօքսիլատ-իոն Ֆոսֆատ-իոն

Զուգորդման էներգիա[խմբագրել]

Թերմոդինամիկական կայունության աստիճանը արտահայտվում է տեղայնացված կապերով համակարգի և զուգորդված π-էլեկտրոնային համակարգի էներգիաների տարբերությամբ։ Էներգիաների այդ տարբերությունը կոչվում է զուգորդման էներգիա։ Որքան երկար է զուգորդման շղթան, այնքան մեծ է էներգիայի շահույթը և ավելի կայուն միացությունը։ Բնական ծագում ունեցող բազմաթիվ միացությունների կազմում հանդիպում ենք երկար զուգորդված շղթաների, որոնց շնորհիվ այդ միացությունները կրում են <<պոլիեններ>> ընդհանուր անունը և(կարոտինոիդներ, վիտամին A և այլն)։ Օրգանական թթուների կայունությունը նույնպես պայմանավորված է զուգորդումով։

Ծանոթագրություններ[խմբագրել]

  1. resonance // IUPAC Gold Book
  2. resonance energy // IUPAC Gold Book
  3. Операция «Теория резонанса» / Лисичкин В. А., Шелепин Л. А. Третья мировая (информационно-психологическая) война. — М.: Эксмо, Алгоритм, 2003. — 448 с.

Գրականություն[խմբագրել]

Տես նաև[խմբագրել]