56208 Obraz (1792)

162

katizowanych orbitali molekularnych. Trzy z nich. X|, x₂ i zj, są wypełnione przez elektrony i są orbitalami wiążącymi. Antywiążącc orbitale n₄. tt₅ i tt₆ nie zawierają elektronów. Z naciskiem trzeba podkreślić, że każdy zdelokalizowany orbita] w cząsteczce benzenu obejmuje cały pierścień. Orbitalowy obraz potwierdza zatem, że wszystkie wiązania C-C w benzenie są takie same i nie można wyróżnić wiązań pojedynczych i podwójnych.

162

energia

Ry». 7.2. Orbitale molekularne

w cząsteczce benzenu

Energia rezonansu

jednym ze skutków delokalizacji elektronów jest zwiększenie termodynamicznej trwałości cząsteczek w porównaniu z podobnymi cząsteczkami, w których delokalizacja nie jest możliwa.

Miarą podwyższenia trwałości cząsteczek aromatycznych jest energia rezonansu. Jest to różnica energii między strukturami granicznymi a rzeczywistą cząsteczką.

Skoro jednak struktury graniczne są fikcyjne (rozdz. 2.4), to jak można porównywać ich energie z energiami realnie istniejących cząsteczek? Przykład benzenu pokazuje, że jest to możliwe i łatwe do wykonania.

Hipotetyczny cykloheksatrien zawiera trzy podwójne wiązania a cykloheksen tylko jedno. Można zatem założyć, że ciepło uwodornienia cykloheksatrienu do cykloheksanu powinno być trzy razy większe od ciepła uwodornienia cyklehek-senu.

O

AH=120kJ/mol (wartość zmierzona)

cykloheksan

cykloheksen

O

AH * 3 x 120 = 360 kJ/mol (wartość obliczona)

cykloheksan

cykloheksatrien (nie istnieje w rzeczywistości*)

AH ■ 209 kJ/mol (wartość zmierzona)

benzen cykloheksan