У всіх розглянутих прикладах електронна пара, що забезпечує хімічний зв'язок, належить тільки двом пов'язаним атомам, тобто електронна пара локалізована. Але в багатьох випадках пояснення зв'язку локалізованими електронними парами суперечить дослідним даним. Тому для пояснення хімічного зв'язку часто використовується поняття про рухомі або делокалізованних електронах. Хімічна зв'язок, утворена рухливими електронами, називається делокалізованной. Такий зв'язок є в молекулі HNO3. іони CO3 2-. SO4 2-. PO4 3. у багатьох органічних сполуках. Класичним прикладом молекул з делокалізованних зв'язками є молекула бензолу С6 Н6.
У молекулі бензолу шість атомів вуглецю утворюють правильний шестикутник. Валентний кут 120º відповідає sp 2-гібридизації орбіталей вуглецю. При цьому дві гібридні орбіталі, розташовані під кутом 120º, утворюють зв'язки з сусідніми атомами вуглецю, а третя приєднує атом водню. На рис. 18 показані локалізовані s-зв'язку в цій молекулі (вид «зверху»).
Мал. 18. Схема утворення локалізованих s-зв'язків в молекулах бензолу
В атомі вуглецю при sp 2-гібридизації залишається одна негибридная p-орбіталь, спрямована перпендикулярно площині, в якій знаходяться гібридні орбіталі. Перекриванням бічних областей цих орбіталей в молекулі бензолу утворюються три p-зв'язку.
Енергія зв'язку між атомами вуглецю в цій молекулі дорівнює 487 кДж / моль, тобто має проміжне значення між енергією одиночній зв'язку С-С в етан (385 кДж / моль) і подвійного зв'язку С = С в етилену (592 кДж / моль). Це свідчить про те, що p-зв'язку делокалізованних: електрони p-зв'язків рухаються вільно по всьому замкнутому шестикутник і «обслуговують» всі шість зв'язків. На рис. 19 молекула С6 Н6 показана «збоку»: видно негібридних p-орбіталі і делокалізованних p-зв'язок між ними.
Мал. 19. Схема освіти делокалізованной p-зв'язку в молекулах бензолу
Таким чином, кратність зв'язку між атомами вуглецю в молекулі С6 Н6 дорівнює 1,5 (одна s-зв'язок і половина p-зв'язку). Сучасне схематичне зображення бензольного кільця, в якому пунктиром показана делокалізованних p-зв'язок по всьому кільцю, відрізняється від того, який вперше було застосовано (рис. 20)
Мал. 20. Схематичне зображення бензольного кільця: 1 - сучасне, 2 - застаріле
Генерація сторінки за: 0.019 сек.