共振論
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英文名：resonance theory
美國化學家鮑林（Linus Pauling)所提出的一種分子結(jié)構(gòu)理論，適用于討論一些不能以價鍵(見化學鍵)結(jié)構(gòu)式進行描述的分子,如苯一類的芳香烴。對于有些不能用經(jīng)典價鍵結(jié)構(gòu)表示的分子結(jié)構(gòu)，如苯等，在應(yīng)用量子力學變分法近似地計算分子的能量時，它假定了一些經(jīng)典價鍵結(jié)構(gòu)式進行組合計算，從而認為：有些分子的真正結(jié)構(gòu)是兩個或兩個以上的經(jīng)典價鍵結(jié)構(gòu)式共振的結(jié)果。
化學界中很多人認為，這一理論主觀任意性太大，是唯心主義和形而上學的。
1931年鮑林(L. C. Pauling)創(chuàng)立的一種分子結(jié)構(gòu)理論。當一個分子、離子或自由基的結(jié)構(gòu)不能用路易斯結(jié)構(gòu)式正確地描述時，可以用多個路易斯式表示，這些路易斯式稱為共振結(jié)構(gòu)(resonance structure，又稱極限式或正則結(jié)構(gòu))。在共振結(jié)構(gòu)之間用雙箭頭“←→”聯(lián)系，以表示它們的共振關(guān)系。例如苯分子是由下述共振結(jié)構(gòu)參與共振的，但任何一個共振結(jié)構(gòu)都不足以反映分子的真實結(jié)構(gòu)，分子的真實結(jié)構(gòu)是這些共振結(jié)構(gòu)共振得到的共振雜化體(resonance hybrid)。每個共振結(jié)構(gòu)對共振雜化體的貢獻不同，即它們對共振雜化體的參與程度有差別。共振結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，對共振雜化體的貢獻越大。共振雜化體的能量較任何一個共振結(jié)構(gòu)為低。共振結(jié)構(gòu)的書寫除符合價鍵規(guī)則外，還必須遵守各共振結(jié)構(gòu)的原子核位置不變，各共振結(jié)構(gòu)的配對電子數(shù)或未共享電子數(shù)不變的原則。
目錄 |
共振論的意義
共振論是美國化學家L.PauLing在二十世紀三十年代初提出來的，一種分子結(jié)構(gòu)理論，他認為分子的真實結(jié)構(gòu)是由兩種或兩種以上的經(jīng)典價鍵結(jié)構(gòu)式共振而成的，共振論包括離域鍵、鍵長、鍵能等概念，表示電子離域化的電子式方法一共振。
共振式的優(yōu)點是可以利用電子式對電子離域化系統(tǒng)中的電荷的分配位置等進行定性的，描述應(yīng)用起來很方便實用性強?！ ?/p>
共振論的基本內(nèi)容
①當一個分子或離子，按價鍵規(guī)則可以寫出二個以上的Lewis結(jié)構(gòu)式時（它們的差別只是鍵或電子的分布不同，而原子核的位置不變），則真實的分子結(jié)構(gòu)就是這些結(jié)構(gòu)的共振雜化體，即分子的真實結(jié)是共振雜化體，共振雜化體具有上述結(jié)構(gòu)總合的特征，但沒有任何一個共振結(jié)構(gòu)可以單獨地表示該分子；各個共振結(jié)構(gòu)也都不能單獨存在。
②凡分子或離子有共振者，較之沒有共振的來得穩(wěn)定，參加共振的結(jié)構(gòu)數(shù)日越多，則雜化體就越穩(wěn)定；尤其是結(jié)構(gòu)相同的式子參加共振，則其雜化體最穩(wěn)定。
③在各個共振式中，能量最低而結(jié)構(gòu)相近的式，所占的幾率最多，以烯丙基正離子為例： CH2=CH-CH2+←→+CH2-CH=CH2
④共振能的概念，標志共振雜化體比任何單獨一個共振結(jié)構(gòu)式都來得穩(wěn)定的程序?！ ?/p>
共振結(jié)構(gòu)式
要正確寫出共振結(jié)構(gòu)式，應(yīng)符合下列幾條規(guī)則：
① 共振結(jié)構(gòu)式之間史允許鍵和電子的移動，而不允許原子核位置的改變。
② 所有的共振結(jié)構(gòu)式必須符合Lewis結(jié)構(gòu)式。
③ 所有的共振結(jié)構(gòu)式必須具有相同數(shù)目的未成對電子。以烯丙游離基為例：CH2=CH+CH2←→CH2+CH=CH2。
④ 電子離域化往往能夠使分子更為穩(wěn)定，具有較低的內(nèi)能，為了衡量這種穩(wěn)定性，可以使用共振能所謂共振能就是實際分子的能量和可能量最穩(wěn)定的共振結(jié)構(gòu)的能量之差，以苯分子為例。共振結(jié)構(gòu)工中，共價鍵數(shù)目越多的能量越低越穩(wěn)定，它在雜化體中所占幾率較大。苯的真實結(jié)構(gòu)是由八種結(jié)構(gòu)式共振西成的共振雜化體，應(yīng)的真實結(jié)構(gòu)是由八種結(jié)構(gòu)式共振西成的共振雜化體，應(yīng)該指出，在上例中各式都應(yīng)是在一個面上的方正邊形碳環(huán)，不可以有任何變化，這些共振結(jié)構(gòu)式實際上都是假設(shè)的結(jié)構(gòu)，它們之間的不同，僅在于電子分布情況不假設(shè)的結(jié)構(gòu)，它們之間的不同，僅在于電子分布情況不同，因此，各共振式的能量不全相同。I和II式結(jié)構(gòu)相似，能量最低，其余共振式的能量都比較高，能量最低而結(jié)構(gòu)又相似的共振式在真實結(jié)構(gòu)中參與最多，或稱貢獻最大，因此可以說苯的真實結(jié)構(gòu)主要是I式和II式的共振雜化體。
⑤ 結(jié)構(gòu)式中所有的原子都具有完整的價電子層都是較為穩(wěn)定的。
⑥ 有電荷分離的穩(wěn)定性較低。
⑦ 負責電荷在電負性較大的原子上的較穩(wěn)定。
共振效應(yīng)
共振效應(yīng)是共軛效應(yīng)的繼續(xù)和發(fā)展，共振效應(yīng)也包括共軛效應(yīng)和超共軛效應(yīng)。它們都是一個取代基通過π電子系統(tǒng)的報化效應(yīng)，在很多情況下，誘導效應(yīng)和共振效應(yīng)往往同時者在起作用，所以也常合并稱為電子效應(yīng)，但是它們不是一個東西?！ ?/p>
共振論的應(yīng)用
共振論的應(yīng)用主要包括說明有機化合物的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)兩個方面，在物理性質(zhì)方面可以用來說明分子的極性（偶極矩）鍵長，離域鍵、鍵能等，在化學性質(zhì)方面可以用來預測反應(yīng)的產(chǎn)物比較化合物酸堿性的強弱；判斷反應(yīng)條件穩(wěn)定，電荷的分布位置和解釋多重反應(yīng)性能等，但只應(yīng)當適當選用而不能過分強調(diào)它的應(yīng)用?？傊魏我粋€化學反應(yīng)是電子云的分布價鍵的變化和共振的結(jié)果所以解釋絕大多數(shù)化學或立體化學問題時共振論，共價鍵論（價鍵和分子軌道理論）量子力學等理論要結(jié)合起來，要確實掌握共振的定量概念，因為，它們相互補充也有它們的缺點，屬于共扼效應(yīng)有一些問題，也是要運用分子軌道理論方法來解決。用共振式來形式化地（定性地）描述電子離域化系統(tǒng)很方便，在實際用上很有價值，因此用仍很廣泛。
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