비국재 전자
Delocalized electron
화학에서, 탈국재 전자는 분자, 이온 또는 고체 금속의 전자로, 단일 원자 또는 공유 [1]결합과 관련이 없습니다.
디로컬라이제이션이라는 용어는 일반적이며 필드에 따라 약간 다른 의미를 가질 수 있습니다.
- 유기화학에서는 복합계 및 방향족 화합물의 공진을 말한다.
- 고체물리학에서는 전기전도를 촉진하는 자유전자를 말합니다.
- 양자 화학에서, 그것은 몇몇 인접한 원자 위로 확장되어 있는 분자 궤도 전자를 말한다.
공명
벤젠의 단순 방향족 고리에서 C 고리6 위의 6µ 전자의 탈국재화는 종종 원으로 그래픽으로 나타난다.6개의 C-C 결합이 등거리라는 사실은 전자가 비국재화되었다는 것을 나타냅니다. 만약 구조가 이산적인 단일 결합과 교대로 분리된 이중 결합을 갖는다면, 결합은 마찬가지로 더 길고 더 짧은 길이를 가질 것입니다.원자가 결합 이론에서 벤젠의 탈국소화는 공명 구조에 의해 나타난다.
전기 전도
비국재화된 전자는 고체 금속의 구조에도 존재한다.금속 구조는 "바다"에서 정렬된 양이온( 양이온)으로 구성되어 있습니다.이것은 전자가 구조 전체에 걸쳐 자유롭게 움직이며 전도성과 같은 특성을 발생시킨다는 것을 의미합니다.
다이아몬드에서는 각 탄소 원자의 외부 전자 4개가 모두 공유 결합에서 원자 사이에 '국재화'되어 있습니다.전자의 이동이 제한되고 다이아몬드는 전류를 통하지 않습니다.흑연에서 각 탄소 원자는 4개의 외부 에너지 준위 전자 중 3개만 사용하여 평면 내의 다른 탄소 원자와 공유 결합합니다.각 탄소 원자는 하나의 전자를 화학 결합의 일부인 전자의 비국재화된 시스템에 기여합니다.비국재화된 전자는 평면 전체에서 자유롭게 이동할 수 있습니다.이러한 이유로 흑연은 탄소 원자의 평면을 따라 전기를 전도하지만 평면에 직각으로 전도하지는 않습니다.
분자 궤도
표준 ab initio 양자 화학 방법은 일반적으로 분자 전체로 확장되고 분자의 대칭을 갖는 비국재적 궤도로 이끈다.국소 궤도는 적절한 단일 변환에 의해 주어진 비국소화 궤도의 선형 조합으로 찾을 수 있다.
메탄 분자에서는 ab initio 계산이 4개의 분자 궤도에서 결합 특성을 나타내며, 5개의 원자 모두에서 전자를 균일하게 공유합니다.탄소의 2s 오비탈로부터 형성된 결합 분자 오비탈과 탄소의 각 2p 오비탈로부터 3중으로 축퇴된 결합 분자 오비탈의 두 가지 궤도 레벨이 있습니다.원자가 결합 이론에서 각각의 개별 결합에 대응하는 국소3 sp 오비탈은 4개의 분자 오비탈의 선형 조합에서 얻을 수 있다.
