الرنين

يمكن تمثيل معظم الجزيئات والأيونات باستخدام بنية لويس الفريدة. ومع ذلك،يمكن أن يكون لبعض المركبات بنية لويس متعددة ومتساوية الصلاحية. ضع في اعتبارك،بنية لويس لثالث أكسيد الكبريت.

الروابط الفردية بين كل من الأكسجين وذرة الكبريت المركزية تكمل الثمانية بالنسبة لذرات الأكسجين. ومع ذلك،للوصول إلى ثمانية كاملة للكبريت،يجب تكوين رابطة إضافية،بين الكبريت وواحدة من ذرات الأكسجين. نظرًا لأن أيًا من ذرات الأكسجين الثلاثة يمكن أن يشكل رابطة مزدوجة مع الكبريت،يمكن استخلاص ثلاثة من بنية لويس مختلفين.

بنية لويس المتعددة هذه،هي ما تسمى هياكل الرنين،حيث التركيبات الهيكلية تظل كما هي،لكن يتم توزيع الإلكترونات بشكل مختلف. جميع الهياكل الثلاثة هي تمثيلات صحيحة ومتكافئة من الجزيء،ومع ذلك كلها غير موجودة في الطبيعة. البنية الفعلية،لا تتأرجح بين هياكل الرنين،لكنها هجينة أو هي متوسط لبنيات لويس الثلاثة،و يمكن قياسها بأطوال الروابط.

في الكبريتيت،طول الرابطة الأحادية الكبريت-الأكسجين هو 1.51 أنجستروم،بينما في ثالث أكسيد الكبريت،يبلغ طول رابطة الكبريت-الأكسجين 1.42 أنجستروم. وهكذا،في الجزيء الهجين،طول الرابطة هو متوسط بين الروابط الفردية والثنائية. في الجزيئات الهجينة،تشارك الإلكترونات في روابط ثنائية أو تكون الأزواج المفردة غالبًا غير متمركزة على روابط أو ذرات متعددة،مما يعني أنها ليست ثابتة على ذرة معينة.

يقلل عدم التمركز من الطاقة الكامنة للإلكترونات مما يؤدي إلى الاستقرار،ويسمى استقرار الرنين. كما لوحظ وجود رنين للمركبات العطرية مثل البنزين. البنزين عبارة عن حلقة كربونية سداسية،مع هيدروجين واحد مرتبط بكل ذرة من ذرات الكربون،و روابط فردية و ثنائية متناوبة،بين ذرات الكربون.

بناءًعلى موقع الروابط الثنائية بين الكربون والكربون،يمكن أن يكون للبنزين هيكلين رنين. تذكر أن الروابط المزدوجة عادة ما تكون أقصر من الروابط المفردة. ومع ذلك،فإن جميع روابط الكربون-الكربون،في البنزين،لها أطوال روابط متساوية،وهي متوسطة بين روابط الكربون-الكربون المفردة و الروابط الثنائية.

ومن ثم،يوجد البنزين باعتباره هجينًا رنينيًا ويمكن تمثيله كحلقة سداسية بداخلها دائرة. تشير الدائرة إلى أن البنزين هو مزيج من اثنين من هياكل الرنين،والروابط المزدوجة لا يمكن أن تكون متمركزة بين أي ذرتين محددتين من الكربون.