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Risonanza


In certi casi è possibile scrivere più formule di struttura per un composto, nelle quali la disposizione degli atomi rimane costante, ma varia la posizione di uno o più legami doppi.
Si consideri l’ossigeno. Normalmente pensiamo alla formula dell’ossigeno come O2, ma cisono in realtàdue diverse molecole di ossigeno. Il comune ossigeno èil diossigeno, O2, mentre l’altra forma è il triossigeno, O3, ovvero l’ozono. Il termine usato per descrivere l’esistenza di due o più forme di un elemento che differiscono nel legame e nella struttura molecolare è allotropia: O2 e O3 sono allotropi dell’ossigeno. Quando si applicano le normali regole per scrivere le strutture di Lewis dell’ozono ci troviamo di fronte a due possibilità.
Ognuna di queste due strutture suggerisce che un legame ossigeno-ossigeno sia singolo e l’altro sia doppio. Tuttavia prove sperimentali indicano che entrambi i legami ossigeno-ossigeno siano uguali, ovvero hanno la stessa lunghezza di 127.8 pm. Questo legame è più corto del legame singolo ossigeno-ossigeno O-O, ma è più lungo del doppio legame O=O. Quindi nell’ozono i legami sono intermedi tra un legame singolo e uno doppio. La discrepanza si risolve se si dice che la vera struttura di Lewis dell’ozono nonè nessuna delle due mostrate sopra, ma una miscela o ibrido delle due. Tale struttura è detta struttura di risonanza.
La situazione in cui è possibile scrivere due o più strutture di Lewis plausibili ma non è possibile scrivere la struttura “corretta” viene detta risonanza. La struttura vera è un ibrido di risonanza tra le diverse strutture plausibili contribuenti (quindi la reale struttura elettronica nella molecola è quella che si ottiene dal mescolamento di tutte le possibili forme di risonanza).
Al crescere del numero di strutture di risonanza diminuisce l’energia della molecola.

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