ההבדל העיקרי בין דה-לוקליזציה לתהודה הוא ש-delocalization מתייחס לאלקטרונים המופצים בכל השטח של מולקולה ולא מחוברים למולקולה בודדת ואילו תהודה מתייחסת לייצוב של מולקולה עקב דה-לוקליזציה של אלקטרונים.
Delocalization ותהודה הם מושגים כימיים קשורים; אפקט התהודה מוסבר באמצעות דחיית האלקטרונים של תרכובות כימיות.
מה זה ביטול מקומי?
Delocalization הוא מונח המתייחס להפצה של אלקטרונים pi שאינם מתקשרים דרך מולקולה.לכן, אנו יכולים לתאר אלקטרונים דה-לוקאליים בתור האלקטרונים הלא-קושרים בתרכובת הכימית ההיא. המונח דה-לוקליזציה מתייחס לאלקטרונים שאינם קשורים לאטום בודד או לקשר קוולנטי. אף על פי כן, למונח אלקטרון מבוטל יש משמעויות שונות בתחומים שונים. לדוגמה, בכימיה אורגנית, אלקטרונים דה-לוקאליים נמצאים במבני תהודה של מערכות מצומדות בתרכובות ארומטיות. באופן דומה, בפיזיקה של מצב מוצק, אלקטרונים דה-לוקאליים הם האלקטרונים החופשיים המקלים על הולכה חשמלית. יתר על כן, פיזיקת הקוונטים משתמשת במונח אלקטרונים דה-לוקאליים כדי להתייחס לאלקטרונים מסלוליים מולקולריים שהתפרשו על פני מספר אטומים.
איור 01: ביטול מיקום אלקטרונים במולקולות
הדוגמה הפשוטה ביותר שאנו יכולים לתת למערכת ארומטית שיש לה אלקטרונים דה-לוקאליים היא טבעת הבנזן.לטבעת הבנזן יש שישה אלקטרונים פי במולקולת הבנזן; לעתים קרובות אנו מציינים אותם בצורה גרפית באמצעות עיגול. מעגל זה אומר שאלקטרוני פי קשורים לכל האטומים במולקולה. דה-לוקליזציה זו גורמת לטבעת הבנזן להיות בעלת קשרים כימיים בעלי אורכי קשר דומים.
מה זה תהודה?
תהודה הוא מושג בכימיה המתאר את האינטראקציה בין זוגות אלקטרונים בודדים וזוגות אלקטרונים מקשר של תרכובת. אפקט התהודה עוזר לקבוע את המבנה הכימי האמיתי של אותה תרכובת אורגנית או אנאורגנית. אפקט זה מופיע בתרכובות בעלות קשרים כפולים וזוגות אלקטרונים בודדים. יתר על כן, השפעה זו גורמת לקוטביות של מולקולות.
איור 02: מבני תהודה של בוטאדיאן
אפקט התהודה מראה את התייצבות של תרכובת כימית באמצעות ביטול מיקום אלקטרונים בקשרי פי. באופן כללי, האלקטרונים במולקולות יכולים לנוע סביב גרעיני אטום מכיוון שלאלקטרון אין מיקום קבוע בתוך האטומים. לכן, זוגות האלקטרונים הבודדים מסוגלים לעבור לקשרי pi ולהיפך. זה קורה כדי להשיג מצב יציב. תהליך תנועת אלקטרונים זה ידוע בשם תהודה. יתרה מכך, אנו יכולים להשתמש במבני תהודה על מנת להשיג את המבנה היציב ביותר של מולקולה.
למולקולה יכולה להיות כמה מבני תהודה המבוססים על מספר הזוגות הבודדים וקשרי ה-pi הקיימים באותה מולקולה. לכל מבני התהודה של מולקולה יש את אותו מספר אלקטרונים ואותו סידור של אטומים. המבנה האמיתי של אותה מולקולה הוא מבנה היברידי בכל מבני התהודה. ישנם שני סוגים של אפקט תהודה: אפקט תהודה חיובי ואפקט תהודה שלילי.
אפקט התהודה החיובית מסביר את התהודה שניתן למצוא בתרכובות בעלות מטען חיובי.אפקט תהודה חיובי עוזר לייצב את המטען החיובי באותה מולקולה. אפקט תהודה שלילי מסביר את ייצוב מטען שלילי במולקולה. עם זאת, למבנה ההיברידי שמתקבל בהתחשב בתהודה יש אנרגיה נמוכה יותר מכל מבני התהודה.
מה ההבדל בין דה-לוקליזציה לתהודה?
Delocalization ותהודה הם שני מושגים כימיים קשורים. ההבדל העיקרי בין דה-לוקליזציה לתהודה הוא ש-delocalization מתייחס לאלקטרונים המופצים בכל השטח של מולקולה ולא מחוברים למולקולה בודדת ואילו תהודה מתייחסת לייצוב של מולקולה עקב דה-לוקליזציה של אלקטרונים.
יתר על כן, דה-לוקליזציה מתרחשת במולקולות בעלות קשרים בודדים חלופיים וקשרים כפולים או קשרים משולשים בעוד תהודה מתרחשת במערכות מצומדות, או מולקולות בעלות מטענים חשמליים ניתנים להזזה.
להלן אינפוגרפיקה מסכמת את ההבדלים בין דה-לוקליזציה לתהודה.
סיכום – ביטול מיקום לעומת תהודה
Delocalization ותהודה הם מושגים כימיים קשורים; אפקט התהודה מוסבר באמצעות דחיית האלקטרונים של תרכובות כימיות. ההבדל העיקרי בין דה-לוקליזציה לתהודה הוא ש-delocalization מתייחס לאלקטרונים המופצים בכל שטחה של מולקולה ולא מחוברים למולקולה בודדת ואילו תהודה מתייחסת לייצוב של מולקולה עקב דה-לוקליזציה של אלקטרונים.
