Διαφορά μεταξύ υπερσύζευξης και συντονισμού

Κύρια διαφορά – Υπερσύζευξη έναντι συντονισμού

Σε μια ομοιοπολική ένωση, δύο κύριοι τύποι χημικών δεσμών μπορούν να παρατηρηθούν μεταξύ των ατόμων. Είναι ο δεσμός σίγμα και ο δεσμός π. Ένας μεμονωμένος δεσμός είναι πάντα ένας δεσμός σίγμα. Ένας διπλός δεσμός αποτελείται από έναν δεσμό σίγμα και έναν δεσμό pi. Ωστόσο, και οι δύο τύποι δεσμών σχηματίζονται λόγω της επικάλυψης μεταξύ των ατομικών τροχιακών. Ο όρος υπερσύζευξη και συντονισμός χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν δύο μεθόδους που εμπλέκονται στη σταθεροποίηση ενός μορίου. Η κύρια διαφορά μεταξύ υπερσύζευξης και συντονισμού είναι ότι η υπερσύζευξη περιλαμβάνει την αλληλεπίδραση μεταξύ ενός δεσμού σίγμα και ενός δεσμού p τροχιακού ή ενός δεσμού pi, ενώ ο συντονισμός περιλαμβάνει την αλληλεπίδραση μεταξύ των δεσμών pi.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι η Υπερσύζευξη
      – Ορισμός, μηχανισμός και παραδείγματα
2. Τι είναι το Resonance
      – Ορισμός, μηχανισμός και παραδείγματα
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ υπερσύζευξης και συντονισμού
      – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:Ατομικά τροχιακά, Υπερσύζευξη, Δεσμός Pi, Συντονισμός, Δεσμός Σίγμα

Τι είναι η Υπερσύζευξη

Η υπερσύζευξη είναι το αποτέλεσμα σταθεροποίησης σε ένα μόριο λόγω της αλληλεπίδρασης μεταξύ ενός δεσμού σίγμα και ενός δεσμού π. Εδώ, ένα τροχιακό σίγμα θα αλληλεπιδράσει με ένα γειτονικό κενό τροχιακό p, μερικώς γεμάτο τροχιακό p ή ένα τροχιακό pi. Αυτή η αλληλεπίδραση είναι μια επικάλυψη αυτών των τροχιακών. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό ενός εκτεταμένου μοριακού τροχιακού που δίνει στο ηλεκτρόνιο που συνδέεται περισσότερο χώρο. Στη συνέχεια, οι δυνάμεις απώθησης μεταξύ των ηλεκτρονίων μειώνονται. Ως αποτέλεσμα, το μόριο σταθεροποιείται. Συνήθως, η υπερσύζευξη συμβαίνει μέσω της επικάλυψης ηλεκτρονίων σύνδεσης του δεσμού σίγμα C-H με τροχιακό 2p ή pi του παρακείμενου άνθρακα.

Εικόνα 1:Επικάλυψη ενός τροχιακού δεσμού (C-H) με ένα τροχιακό αντισυγκόλλησης (C-Cl)

Η υπερσύζευξη επηρεάζει το μήκος δεσμού ενός χημικού δεσμού. Συνήθως, ένας δεσμός σίγμα μεταξύ δύο ατόμων είναι μακρύτερος από έναν δεσμό pi μεταξύ των ίδιων δύο ατόμων. Η υπερσύζευξη προκαλεί μείωση του μήκους του δεσμού σίγμα και αύξηση του μήκους του δεσμού pi. Επιπλέον, βοηθά στην αύξηση της σταθερότητας ενός καρβοκατιόντος.

Τι είναι το Resonance

Ο συντονισμός είναι η σταθεροποίηση ενός μορίου μέσω της μετεγκατάστασης ηλεκτρονίων σύνδεσης στο τροχιακό pi. Καθώς τα ηλεκτρόνια δεν έχουν σταθερή θέση σε ένα άτομο ή ένα μόριο, μπορούν να κινούνται εδώ και εκεί εύκολα. Επομένως, τα μόνα ηλεκτρόνια και τα ηλεκτρόνια που συνδέονται με το pi μπορούν να μετακινηθούν από τη μια θέση στην άλλη προκειμένου να ληφθεί μια σταθεροποιημένη κατάσταση. Αυτό ονομάζεται συντονισμός. Για να προσδιορίσουμε την πιο σταθερή μορφή ενός μορίου, χρησιμοποιούμε δομές συντονισμού που δείχνουν όλες τις πιθανές δομές που μπορεί να έχει ένα συγκεκριμένο μόριο.

Οι δομές συντονισμού έχουν τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων και τον ίδιο μοριακό τύπο. Ο υβριδισμός των ατόμων στο μόριο θα πρέπει επίσης να είναι ίδιος σε κάθε δομή συντονισμού μαζί με τον ίδιο αριθμό μεμονωμένων ζευγών.

Εικόνα 2: Δομές συντονισμού της φαινόλης

Η παραπάνω εικόνα δείχνει όλες τις πιθανές δομές συντονισμού της φαινόλης. Στο τέλος των δομών συντονισμού, έχει δοθεί η αρχική δομή του μορίου της φαινόλης. Δείχνει ότι το πραγματικό μόριο δεν έχει καθαρούς διπλούς δεσμούς. Υπάρχει ένα νέφος ηλεκτρονίων pi αντί για τρεις διπλούς δεσμούς. Επομένως, ο συντονισμός δίνει μια ενδιάμεση δομή στις δομές συντονισμού.

Διαφορά μεταξύ Υπερσύζευξης και Συντονισμού

Ορισμός

Υπερσύζευξη: Η υπερσύζευξη είναι το αποτέλεσμα σταθεροποίησης σε ένα μόριο λόγω της αλληλεπίδρασης μεταξύ ενός δεσμού σίγμα και ενός δεσμού pi.

Συντονισμός: Ο συντονισμός είναι η σταθεροποίηση ενός μορίου μέσω της μετεγκατάστασης των ηλεκτρονίων σύνδεσης στο τροχιακό pi.

Συμπλεκόμενα τροχιακά

Υπερσύζευξη: Η υπερσύζευξη περιλαμβάνει τροχιακά δεσμού σίγμα και τροχιακά p ή τροχιακά δεσμού π.

Συντονισμός: Ο συντονισμός περιλαμβάνει μόνο τροχιακά δεσμού pi.

Μήκος δεσμού

Υπερσύζευξη: Η υπερσύζευξη προκαλεί τη μείωση του μήκους του δεσμού σίγμα.

Συντονισμός: Ο συντονισμός δεν έχει καμία επίδραση στους δεσμούς σίγμα.

Συμπέρασμα

Η υπερσύζευξη είναι μια επέκταση του συντονισμού, καθώς και οι δύο μέθοδοι προκαλούν τη σταθεροποίηση ενός μορίου μέσω της μετεγκατάστασης ηλεκτρονίων. Ωστόσο, η υπερσύζευξη περιλαμβάνει μετεγκατάσταση των ηλεκτρονίων του δεσμού σίγμα μαζί με τα ηλεκτρόνια του δεσμού pi, ενώ ο συντονισμός προκαλεί την μετεγκατάσταση μέσω της αλληλεπίδρασης μεταξύ των τροχιακών pi. Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ υπερσύζευξης και συντονισμού.