Konjugasyon ve Rezonans
Konjugasyon ve rezonans, moleküllerin davranışını anlamada iki önemli olgudur.
Konjugasyon Nedir?
Bir molekülde alternatif tekli ve çoklu bağlar mevcut olduğunda, sistemin konjuge olduğunu söyleriz. Örneğin benzen molekülü konjuge bir sistemdir. Çoklu bağda bir sigma bağı ve bir veya iki pi havuzu vardır. Pi bağları, üst üste binen p orbitallerinden oluşur. p orbitallerindeki elektronlar, molekül düzlemine dik olarak yerleştirilmiştir. Bu nedenle, alternatif bağlarda pi bağları olduğunda, tüm elektronlar konjuge sistem boyunca delokalize olur. Başka bir deyişle, ona elektron bulutu diyoruz. Elektronlar delokalize olduğundan, konjuge sistemdeki tüm atomlara aittirler, ancak sadece bir atom için değil. Bu, sistemin genel enerjisini düşürür ve kararlılığı artırır. Sadece pi bağları değil, aynı zamanda yalnız elektron çiftleri, radikaller veya karbenyum iyonları da konjuge bir sistem oluşturmada yer alabilir. Bu durumlarda, iki elektronlu, bir elektronlu veya elektronsuz bağlanmamış p orbitalleri vardır. Doğrusal ve döngüsel konjuge sistemler vardır. Bazıları sadece bir molekülle sınırlıdır. Daha büyük polimer yapılar olduğunda, çok büyük konjuge sistemler olabilir. Konjugasyonun varlığı, moleküllerin kromofor gibi davranmasını sağlar. Kromoforlar ışığı emebilir; bu nedenle bileşik renkli olacaktır.
Rezonans nedir?
Lewis yapılarını yazarken sadece değerlik elektronlarını gösteririz. Atomların elektronları paylaşmasını veya transfer etmesini sağlayarak, her bir atoma soy gaz elektronik konfigürasyonunu vermeye çalışıyoruz. Ancak bu girişimde elektronlara yapay bir konum koyabiliriz. Sonuç olarak, birçok molekül ve iyon için birden fazla eşdeğer Lewis yapısı yazılabilir. Elektronların konumu değiştirilerek yazılan yapılar rezonans yapıları olarak bilinir. Bunlar sadece teoride var olan yapılardır. Rezonans yapıları, yapı hakkında iki gerçeği belirtir.
• Rezonans yapılarının hiçbiri gerçek molekülün doğru temsili olmayacaktır. Ve hiçbiri gerçek molekülün kimyasal ve fiziksel özelliklerine tamamen benzemez.
• Gerçek molekül veya iyon, tüm rezonans yapılarının bir melezi ile en iyi şekilde temsil edilecektir.
Rezonans yapıları ok ↔ ile gösterilir. Aşağıda karbonat iyonunun rezonans yapıları verilmiştir (CO32-).
X-ışını çalışmaları, gerçek molekülün bu rezonanslar arasında olduğunu göstermiştir. Yapılan araştırmalara göre karbonat iyonunda tüm karbon-oksijen bağları eşit uzunluktadır. Ancak yukarıdaki yapılara göre bir çift bağ ve iki tek bağ görebiliriz. Bu nedenle, eğer bu rezonans yapıları ayrı ayrı meydana geliyorsa, ideal olarak iyonda farklı bağ uzunlukları olmalıdır. Aynı bağ uzunlukları, bu yapılardan hiçbirinin aslında doğada bulunmadığını, bunun yerine bunun bir melezinin var olduğunu gösterir.
Konjugasyon ve Rezonans arasındaki fark nedir?
• Rezonans ve konjugasyon birbiriyle ilişkilidir. Bir molekülde konjugasyon varsa, pi bağlarını değiştirerek ona rezonans yapıları çizebiliriz. Tüm konjuge sistemde pi elektronları delokalize olduğundan, tüm rezonans yapıları böyle bir molekül için geçerlidir.
• Rezonans, konjuge bir sistemin elektronları delokalize etmesine izin verir.
