Teoria della risonanza

RISONANZA

Quando è possibile scrivere più di una struttura di

Lewis per una molecola o ione, si dice che la specie

mostra risonanza

La molecola o ione è un

IBRIDO DI RISONANZA delle strutture scritte.

Per specie con risonanza, la singola struttura di Lewis

non la descrive correttamente.

RISONANZA NELLO IONE CARBONATO

CO

32- “strutture”

..

_ _

.. ..

:

O

:

:

O : :

O

_

.. _

.. ..

: :

O C O C :

O C

.. ..

: :_ : :

O O _ :

O

..

.. ..

PUOI SCRIVERE TRE STRUTTURE EQUIVALENTI

“IBRIDO DI RISONANZA”

SIMBOLO DI RISONANZA

Nota la freccia nell’immagine precedente

La freccia a doppia punta

indica risonanza

Non si usa in nessun altro caso. -

MISURE DI UN TIPICO SISTEMA DI RISONANZA ( CO )

32

Lunghezze di legame

Il comportamento o

Dello ione carbonato C=O 1.22 A corto

o

Non è in accordo con lungo

C O 1.43 A

la struttura di Lewis. ma …..

.. :

O Nello ione carbonato tutti i legami

_ .. sono uguali, circa 1.30 A

:

O C o

.. Determinato mediante

: :

O _

.. Cristallografia a raggi x

Di cristalli di CaCO 3

E’ simmetrico ! La carica è distribuita

uniformemente sui tre atomi di O

STRUTTURA COMPOSITA DELLO IONE CARBONATO

_ 2

_

.. 2/3

:

O

_ 2/3 ..

: O C :_

O

.. 2/3

Questa struttura non segue le regole di Lewis

MAPPA DEL POTENZIALE

ELETTROSTATICO PER LO IONE

CARBONATO

MOSTRA LA SIMMETRIA

IONE CARBONATO rosso = neg

blu = pos

(ab initio 3-21g calculation) La stessa

van der Waal’s Ma sono

(isodensity) Mostrati gli atomi

surface

IL SIGNIFICATO DELLE

STRUTTURE DI RISONANZA

Concept developed (1920-1950) largely by

C.A.Coulson and Linus Pauling and G.W.Wheland.

_

.. 2/3

:

O

_ 2/3 .. Molecola reale

: O C :_

O

.. 2/3

Ibrido di risonanza ..

_

.. _

..

:

O

:

: O : :

O

_ _

.. .. ..

: :

O C O C :

O C

.. ..

: :_ : :

O O _ :

O

.. .. ..

… strutture immaginarie

WHELAND’S ANALOGY FROM HIS 1955 BOOK

“Risonanza in Chimica Organica”

reale RINOCERONTE

mitico DRAGON UNICORN

L’effetto della risonanza sul

Livello energetico di una specie

La risonanza abbassa l’energia di una molecola o ione

STRUTTURE DI RISONANZA

- -

O O

O - -

C O C O

C O

O O

O

- -

E

N

E

R

G La molecola reale ha

Un contenuto energetico

Y Più basso di ogni struttura

Che contribuisce all’ibrido

MOLECOLA REALE

IBRIDAZIONE NELLO IONE CARBONATO

. DELOCALIZZAZIONE

Sistema

.. O

.. . .. ..

.. C O ..

.. O

.. Tutti gli atomi sono ibridati sp 2

DELOCALIZZAZIONE

SISTEMA DI RISONANZA 

EFFETTO DELLA RISONANZA

ACIDITA’