Επαγωγικές και Μεσομερικές Επιδράσεις

Οι υδρογονάνθρακες υφίστανται ένα φανταστικό φαινόμενο μεσομερικής και επαγωγικής επίδρασης. Αυτό βοηθά επίσης στη σταθεροποίηση του υδρογονάνθρακα, ειδικά εκείνου με δακτύλιο βενζολίου. Το μεσομερικό φαινόμενο είναι πολύ ισχυρότερο από το επαγωγικό αποτέλεσμα. Το μεσομερικό φαινόμενο είναι η αποπόλωση των ηλεκτρονίων pi σε ένα συζευγμένο σύστημα και το επαγωγικό φαινόμενο είναι η πόλωση των ηλεκτρονίων σίγμα σε ένα στοιχείο

Επαγωγικό αποτέλεσμα

Η προέλευση του επαγωγικού φαινομένου αποδίδεται στον Lewis ή μερικές φορές στους Branch και Calvin. Το επαγωγικό αποτέλεσμα είναι η πόλωση των ηλεκτρονίων σίγμα σε ένα στοιχείο. Το επαγωγικό αποτέλεσμα προκαλείται από τη διαφορά ηλεκτραρνητικότητας σε κάθε άκρο των ατόμων. Είναι αποτελεσματικό σε ορισμένα πολύπλοκα μόρια. Συμβαίνει συνήθως σε κορεσμένες ενώσεις. Προκαλείται από ελαφρά μετατόπιση του ζεύγους ηλεκτρονίων, και ως εκ τούτου, αναπτύσσονται μερικά φορτία. Μπορεί να μεταφερθεί μόνο για μικρή απόσταση και το αποτέλεσμα εξαφανίζεται μετά το δεύτερο άτομο άνθρακα. Περιλαμβάνει άτομα συνδεδεμένα με άλφα. Βοηθούν στον προσδιορισμό της οξύτητας ή της βασικότητας της ένωσης. Το επαγωγικό αποτέλεσμα δρα μόνο στη θέση παρά κυρίως.

Υπάρχουν δύο τύποι επαγωγικού αποτελέσματος που αναφέρονται ως εξής-

• +Εφέ
• -Εφέ

+Εφέ ή θετικό επαγωγικό αποτέλεσμα 

Όταν το ηλεκτραρνητικό άτομο συνδέεται με την αλυσίδα των ατόμων άνθρακα, τότε απελευθερώνονται ηλεκτρόνια καθώς ορισμένες ομάδες όπως οι αλκυλομάδες έχουν φύση απελευθέρωσης ηλεκτρονίων.

-Εφέ I ή αρνητικό επαγωγικό αποτέλεσμα

Όταν το ηλεκτραρνητικό άτομο συνδέεται με την αλυσίδα των ατόμων άνθρακα, τότε το θετικό φορτίο μεταφέρεται σε άλλο άτομο, και αυτό είναι το φαινόμενο της απόσυρσης ηλεκτρονίων και ονομάζεται επίσης – φαινόμενο I.

Σταθερότητα των μορίων ως προς το επαγωγικό αποτέλεσμα

Εάν υπάρχει ένα φαινόμενο -I σε ένα θετικά φορτισμένο άτομο όταν αυτό αυξάνει το θετικό φορτίο στο μόριο, τότε το φαινόμενο -I θα μειώσει τη σταθερότητα του μορίου

Και από την άλλη πλευρά, εάν υπάρχει αρνητικά φορτισμένο άτομο, η ισορροπία θα αυξηθεί λόγω του φαινομένου -I καθώς μειώνεται η διαφορά στο φορτίο.

Μεσομερική επίδραση

Η έννοια του μεσομερικού φαινομένου, του μεσομέρειας και των μεσομερών καθιερώθηκε από τον Ingold το 1938. Προφανώς, το μεσομερές είναι μια χροιά της λέξης συντονισμός της οποίας η ιδέα δόθηκε από τον επιστήμονα Pauling. Είναι η ιδιότητα που κατέχουν οι λειτουργικές ομάδες σε μια χημική ένωση. Η πολικότητα που αναπτύσσεται μεταξύ των ατόμων ενός συζευγμένου συστήματος από τη μεταφορά ηλεκτρονίων ή τη μεταφορά ηλεκτρονίων με δεσμό pi είναι γνωστή ως μεσομερικό φαινόμενο. Με άλλα ή πιο απλά λόγια, μπορεί να περιγραφεί ως το φαινόμενο που συμβαίνει όταν τα πι-ηλεκτρόνια είτε απομακρύνονται είτε προς μια ομάδα υποκαταστάτη σε ένα συζευγμένο σύστημα τροχιών. Το μεσομερικό φαινόμενο δημιουργεί συντονισμό στα μόρια. Είναι επίσης γνωστό ως ηλεκτρομερικό φαινόμενο καθώς παρέχει σταθερότητα μετατοπίζοντας ένα ζεύγος ηλεκτρονίων από το ένα μέρος στο άλλο. Το μεσομερικό φαινόμενο λειτουργεί κυρίως σε ορθο και παρά θέσεις

Υπάρχουν δύο τύποι μεσομερικών επιδράσεων 

+M εφέ

-M effect

+M effect ή θετικό μεσομερικό αποτέλεσμα

Είναι η κατάσταση όταν τα ηλεκτρόνια pi λαμβάνονται από μια συγκεκριμένη ομάδα και συνδέονται σε ένα συζευγμένο σύστημα. Επομένως, αυξάνει την πυκνότητα ηλεκτρονίων στο συζευγμένο σύστημα. Η ομάδα +M κυκλοφόρησε το αρνητικό φορτίο σε όλο τον δακτύλιο βενζολίου.

-M effect ή αρνητικό μεσομερικό αποτέλεσμα

Είναι η κατάσταση κατά την οποία τα ηλεκτρόνια π λαμβάνονται από ένα συζευγμένο σύστημα και είναι προσαρτημένα σε μια συγκεκριμένη ομάδα. Επομένως, μειώνει την πυκνότητα ηλεκτρονίων του συζευγμένου συστήματος. Το βασικό άτομο θα έχει θετικό φορτίο. Είναι επίσης γνωστοί ως απενεργοποιητές του δακτυλίου.

Σταθερότητα του καρβοκατιόντος 

Μεσομερική επίδραση

Καθώς ο συντονισμός αυξάνεται, η σταθερότητα του καρβοκατιόντος αυξάνεται. Η κίνηση του φορτίου και ο αριθμός των δομών συντονισμού είναι οι κύριοι λόγοι που μειώνεται η ανεπάρκεια ηλεκτρονίων και αυξάνεται η σταθερότητα. Επίσης, ο συντονισμός είναι πάντα πιο αποτελεσματικός και κυρίαρχος από το επαγωγικό αποτέλεσμα.

Επαγωγικό αποτέλεσμα

Εάν υπάρξει αύξηση στην υποκατάσταση της υπερσύζευξης, το μόριο θα γίνει πιο ασταθές. Επομένως, όσο μεγαλύτερη είναι η υπερσύζευξη, τόσο μεγαλύτερη είναι η σταθερότητα. Η σταθερότητα του καρβοκατιόντος εξαρτάται εξ ολοκλήρου από τον αριθμό των ομάδων άνθρακα που συνδέονται με τον άνθρακα που φέρει το θετικό φορτίο.

Επαγωγικό αποτέλεσμα	Μεσομερικό φαινόμενο
Μπορεί να οριστεί ως η κίνηση των ηλεκτρονίων σίγμα προς περισσότερα ηλεκτραρνητικά στοιχεία.	Μπορεί να οριστεί ως η κίνηση των δεσμών pi προς τα ίδια ή περισσότερα ηλεκτραρνητικά στοιχεία.
Υπάρχει ελαφρά πόλωση	Υπάρχει πλήρης πόλωση
Περιλαμβάνει δεσμούς σίγμα	Περιλαμβάνει δεσμούς pi
Είναι μόνιμο αποτέλεσμα	Είναι ένα προσωρινό αποτέλεσμα
Είναι επίσης γνωστό ως το φαινόμενο πόλωσης	Είναι επίσης γνωστό ως φαινόμενο πόλωσης

Συμπέρασμα 

Τα επαγωγικά αποτελέσματα και τα μεσομερή αποτελέσματα είναι εντελώς αντιφατικά μεταξύ τους. Και τα δύο επηρεάζουν τη σταθερότητα του καρβοκατιόντος και του καρβανιόν. Το επαγωγικό φαινόμενο αποπολώνει τους άνθρακες άλφα για ένα υπερσυζευγμένο σύστημα, ενώ το μεσομερικό φαινόμενο περιλαμβάνει πολωτικά ηλεκτρόνια με δεσμό pi.

Ρυθμίζει επίσης την οξύτητα και τη βασικότητα του συζευγμένου συστήματος. Ανακαλύπτει επίσης ότι η σταθερότητα του συντονισμού του μορίου αλλάζει το μήκος του δεσμού του δακτυλίου βενζολίου, καθιστώντας τον πιο σταθερό. Μόνο οι θέσεις ορθο και παρά εμπλέκονται στο μεσομερικό φαινόμενο. Το μεσομερικό φαινόμενο, ειδικά το θετικό μεσομερικό φαινόμενο, υπερισχύει πάντα του αρνητικού επαγωγικού αποτελέσματος.

Σχετικές σελίδες

Ειδοποιήσεις JEE	Υλικό μελέτης JEE
Διαφορά μεταξύ JEE	Σημαντικές φόρμουλες JEE
Συμβουλές για τις εξετάσεις JEE	Πλήρες φόρμες JEE
Μέσες τετραγωνικές ταχύτητες ρίζας	Τύπος ακτινωτών και γωνιακών κόμβων
Μαγνητικές ιδιότητες των στοιχείων d-Block	Περιορισμοί της θεωρίας του Arrhenius
Η εξίσωση Nernst και οι εφαρμογές της	Θεωρίες γαλακτωματοποίησης