9.10
רוב המולקולות והיונים יכולים להיות מיוצגים במבני לואיס ייחודיים. אך תרכובות מסוימות ניתנות לייצוג בכמה מבני לואיס, שכולם תקפים באותה מידה. לדוגמה, מבנה לואיס של גופרית תלת-חמצנית.
הקשרים היחידים בין כל אטום חמצן ואטומי הגופרית המרכזיים משלימים אוקטט של אטומי החמצן. אך כדי להשלים אוקטט מלא בגופרית, חייב להיווצר קשר נוסף בין הגופרית ואחד מאטומי החמצן. כיוון שכל אחד משלושת אטומי החמצן יכול ליצור קשר כפול עם גופרית, יכולים להיווצר שלושה מבני לואיס שונים.
מבני לואיס מרובים אלה נקראים מבני רזוננס"ובהם מבני השלד נשארים זהים, אבל אלקטרונים מפוזרים באופן אחר. כל שלושת המבנים הם ייצוגים תקפים ושווים של המולקולה, אבל כולם לא קיימים בטבע. המבנה בפועל לא מחליף צורה בין מבני הרזוננס, אלא הוא הכלאה או ממוצע של שלושת מבני לואיס, הניתן למדידה באמצעות אורכי קשר.
בגופרית, אורכו של קשר יחיד של תחמוצת גופרית הוא 1.51 אנגסטרום בעוד שבגופרית תלת-חמצנית, אורך הקשר גופרית-חמצן הוא 1.42 אנגסטרום. לכן, במולקולה הממוצעת, אורך הקשר הוא בתווך בין קשר יחיד לכפול. במולקולות ממוצעות, אלקטרונים המהווים חלק מקשרים כפולים או יחידים מפוזרים על פני כמה קשרים או אטומים, כלומר, הם אינם קבועים על אטום מסוים.
הפיזור מפחית את האנרגיה הפוטנציאלית של האלקטרונים, מה שמוביל ליציבות המכונה יציבות רזוננס"רזוננס נצפה גם בתרכובות ארומטיות כגון בנזן. בנזן הוא טבעת פחמן משושה שבה מימן אחד קשור לכל אחד אטומי הפחמן וקשרים יחידים וכפולים מתחלפים בין אטומי הפחמן. על סמך מיקומם של קשרי פחמן-פחמן כפולים, לבנזן יכולים להיות בשני מבני רזוננס.
זכרו שקשרים כפולים הם בדרך כלל קצרים יותר מקשרים יחידים. אך לכל קשרי פחמן-פחמן בבנזין יש אורכי קשר זהים, הנמצאים בתווך בין קשרי פחמן-פחמן יחידים וכפולים. לכן, בנזין קיים כהכלאת רזוננס וניתן לייצוג כמשושה עם עיגול בפנים.
העיגול מעיד על כך שהבנזין הוא תרכובת של שני מבני רזוננס, והקשרים הכפולים לא יכולים להיות ממוקמים בשני אטומי פחמן ספציפיים כלשהם.
ניתן לצייר את מבנה לואיס של אניון ניטריט (NO2−) בשתי דרכים שונות, מובחן על ידי מיקומי הקשרים N-O ו-N=O.
אם יוני ניטריט אכן מכילים קשר יחיד וכפול, שני…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.