Энергия резонанса в молекуле бензола

Энергию резонанса рассчитывают по теплоте гидрирования.

При гидрировании 1 моль циклогексена до циклогексана выделяется 28,8 ккал тепла:

+ Н₂+ 28,8 ккал (экспериментально)

циклогексен циклогексан

По теории, приняв молекулу бензола с тремя двойными связями, рассчитываем, что теплота гидрирования будет составлять величину:

28,8 ккал х 3 = 86,4 ккал (теоретически)

Однако на практике при гидрировании бензола выделяется 49,8 ккал:

Pt, р

+ 3Н₂ + 49,8 ккал (экспериментально)

бензол циклогексан

Это означает, что бензол устойчивее, чем этого можно было ожидать, на 36,6 ккал, а именно, (86,4 ккал – 49,8 ккал = 36,6 ккал). Эта энергия, обусловливающая устойчивость бензола, получила название энергии резонанса. Так как эта энергия получена экспериментально, то ее называют еще эмпирической энергией резонанса бензола.

Помимо энергии резонанса устойчивость бензола обусловливает и энергия делокализации, то есть это та энергия, которая высвобождается при переходе π-электронов в гипотетическом соединении с геометрией бензола из локализованного в делокализованное состояние.

Е, ккал

27 ккал симметричный циклогексатриен с локализованными

π-связями

64 ккал

бензол Кекуле

37 ккал

бензол с делокализованными π-связями

Вертикальная энергия, равная 64 ккал, является энергией делокализации. Чтобы из бензола Кекуле или циклогексатриена получить симметричный циклогексатриен с локализованными π-связями, нужно затратить 27 ккал/моль. Величина, равная 37 ккал/моль, есть энергия резонанса. Таким образом, энергия делокализации складывается из суммы энергии резонанса и энергии, затраченной на образование гипотетического симметричного циклогексатриена с локализованными π-связями.

Ароматичность – это необычайно низкая энергия невозбужденного состояния молекулы, вызванная делокализацией π-электронов.

Что такое сопряжение и делокализация?

Сопряжение – это чередование в системе простых и двойных связей:

– С = С – С = С – С = С – . Этот термин не говорит о распределении π-электронной плотности внутри такой структурной единицы.

Делокализация – это означает, что π-электронная плотность не локализована между двумя соседними р-орбиталями, а распределяется по всей π-орбитальной системе.

сопряжение есть, и сопряжение и

<35 36 373839 40 41 >

Дата добавления: 2017-01-16; просмотров: 2803;