ההבדל העיקרי בין אלקטרונים מקומיים ל-delocalized אלקטרונים הוא שאלקטרונים מקומיים ממוקמים בין אטומים, ואילו אלקטרונים דה-לוקאליים ממוקמים מעל ומתחת לאטומים.
בכימיה כללית, אלקטרונים מקומיים ואלקטרונים דה-לוקאליים הם מונחים המתארים מבנים כימיים של תרכובות כימיות. אלקטרונים מקומיים הם האלקטרונים המחוברים במולקולות ואילו אלקטרונים שאינם מקושרים הם אלקטרונים שאינם קשורים המתרחשים כענני אלקטרונים מעל ומתחת למולקולה.
מהם אלקטרונים מקומיים?
אלקטרונים מקומיים הם האלקטרונים המחוברים בתרכובות כימיות. אלקטרונים אלה ממוקמים בין אטומים שבהם ניתן למצוא קשרי סיגמה. קשרי סיגמא הם הקשרים הנוצרים על ידי חפיפה צירית של אורביטלים אטומיים מלאים למחצה של אטומים.
לכן, אלקטרונים מקומיים מתרחשים בתרכובות קוולנטיות בעלות קשרים כימיים קוולנטיים. אלקטרונים מקומיים אלו שייכים לשני אטומים מסויימים, בניגוד לאלקטרונים דה-לוקאליים, המשותפים לכל האטומים במולקולה. אלקטרונים מקומיים משותפים בין אטומים היוצרים קשרים קוולנטיים, קשרי קואורדינציה וכו'.
מהם אלקטרונים מפוזרים?
אלקטרונים דה-לוקאליים הם האלקטרונים הלא-קושרים בתרכובות כימיות. מונח זה מתייחס לאלקטרונים שאינם קשורים לאטום בודד או לקשר קוולנטי. עם זאת, למונח אלקטרון מבוטל יש משמעויות שונות בתחומים שונים. לדוגמה, בכימיה אורגנית, אלקטרונים דה-לוקאליים נמצאים במבני תהודה של מערכות מצומדות בתרכובות ארומטיות. 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: בנזן, (דה-לוקליזציה של האלקטרונים מסומנת במעגל)
טבעת הבנזן היא הדוגמה הפשוטה ביותר למערכת ארומטית שיש לה אלקטרונים מפושטים. ישנם שישה אלקטרונים פי במולקולת הבנזן; לעתים קרובות אנו מציינים אותם בצורה גרפית באמצעות עיגול. מעגל זה אומר שאלקטרוני ה-pi קשורים לכל האטומים במולקולה. דה-לוקליזציה זו גורמת לטבעת הבנזן להיות בעלת קשרים כימיים בעלי אורכי קשר דומים.
מה ההבדל בין אלקטרונים מקומיים ל-Delocalized אלקטרונים?
אנו משתמשים במונחים של אלקטרונים מקומיים ו-delocalized תחת הענף של כימיה כללית, לגבי המבנה הכימי של תרכובות. אטום מקומי הוא אלקטרון ששייך לאטום מסוים בעוד שאלקטרון דה-לוקאלי הוא אלקטרון שאינו קשור לאף אטום בודד או קשר קוולנטי בודד.ההבדל העיקרי בין אלקטרונים מקומיים ל-delocalized אלקטרונים הוא כי אלקטרונים מקומיים ממוקמים בין אטומים, ואילו אלקטרונים דה-localized ממוקמים מעל ומתחת לאטומים. במילים אחרות, אלקטרונים מקומיים מוגבלים לאזור מסוים בין שני אטומים ואילו אלקטרונים מפוזרים על פני מספר אטומים.
יתר על כן, הבדל משמעותי נוסף בין אלקטרונים מקומיים ל-delocalized אלקטרונים הוא שהאלקטרונים המקומיים קשורים לאטומים מסוימים בתרכובת בעוד שהאלקטרונים ה-delocalized קשורים לכל האטומים במולקולה. חוץ מזה, אלקטרונים מקומיים מסומנים בצורה גרפית על ידי קווים ישרים, ואילו אלקטרונים משובצים מסומנים בצורה גרפית על ידי עיגולים.
הטבלה הבאה מסכמת את ההבדלים בין אלקטרונים מקומיים ל-delocalized.
סיכום – אלקטרונים מקומיים ובלתי-לוקאליים
המונחים של אלקטרונים מקומיים ו-delocalized נדונים תחת כימיה כללית. ההבדל העיקרי בין אלקטרונים מקומיים ל-delocalized אלקטרונים הוא כי אלקטרונים מקומיים ממוקמים בין אטומים, ואילו אלקטרונים דה-localized ממוקמים מעל ומתחת לאטומים. יתרה מכך, אלקטרונים דה-לוקליזציה קשורים לאטומים מסוימים בתרכובת בעוד שהאלקטרונים שה-delocalized קשורים לכל האטומים במולקולה.
