공명

아질산염 의 루이스 구조 (NO₂^{– –}) 실제로 N-O및 N = O 채권의 위치에 의해 구별, 두 가지 방법으로 그릴 수 있습니다.

아질산 이온이 실제로 단일 및 이중 결합을 포함하는 경우 두 채권 길이가 다를 것으로 예상됩니다. 두 원자 사이의 이중 결합은 동일한 두 원자 사이의 단일 결합보다 짧고 강합니다. 그러나 실험은 NO_2의N-O 채권이 모두 동일한 강도와 길이를^가지고 있으며 다른 모든 속성에서 동일하다는 것을 보여줍니다. 질소가 옥텟을 가지고 두 채권이 동등한^– 그것은 NO_2에대한 하나의 루이스 구조를 작성하는 것이 불가능하다.

대신, 공진의 개념이 사용됩니다: 원자의 동일한 배열을 가진 두 개 이상의 루이스 구조가 분자 또는 이온을 위해 기록될 수 있는 경우에, 전자의 실제 분포는 각종 Lewis 구조물에 의해 표시된 것의 평균입니다. NO_2의질소 산소 결합 의 각각에서 전자의 실제 분포^– 이중 결합과 단일 결합의 평균이다.

개별 루이스 구조는 공명 형태라고합니다. 분자의 실제 전자 구조(공진 형태의 평균)는 개별 공진 형태의 공명 하이브리드라고 합니다. 루이스 구조물 사이의 이중 화살표는 공명 형태임을 나타냅니다.

탄산염 음이온, CO₃²⁻공명의 두 번째 예를 제공합니다.

• 하나의 산소 원자는 중앙 원자에 옥텟을 완료하기 위해 탄소에 이중 결합이 있어야합니다.
• 그러나 모든 산소 원자는 동일하며 이중 결합은 세 원자 중 하나에서 형성될 수 있습니다. 이것은 탄산염 이온의 3개의 공명 양식을 초래합니다.
• 3개의 동일한 공명 구조물이 기록될 수 있기 때문에, 탄산염 이온내전자의 실제 배열은 3개의 구조물의 평균으로 알려져 있다.
• 다시 말하지만, 실험은 세 가지 C-O 채권이 모두 정확히 동일하다는 것을 보여줍니다.

공명 하이브리드로 기술된 분자는 공진 형태로 기술된 전자 구조를 결코 소유하지 않는다는 것을 항상 기억하십시오. 공명 형태 사이에 변동하지 않습니다. 오히려 실제 전자 구조는 항상 모든 공명 형태로 표시된 평균입니다.

공명 이론의 개척자 중 한 명인 조지 휘랜드는 공명 형태와 공명 하이브리드 사이의 관계를 설명하기 위해 역사적 비유를 사용했습니다. 코뿔소를 본 적이 없는 중세 여행자는 용과 유니콘의 하이브리드라고 설명했는데, 이는 둘 다와 공통점이 많았기 때문입니다. 코뿔소가 때때로 용이나 유니콘이 아니므로 공명 하이브리드는 주어진 시간에 공명 형태가 아닙니다.

코뿔소처럼, 실험적인 증거가 존재하는 것으로 나타난 것은 실제 실체입니다. 공명 형태와 공통점이 있지만 공명 형태 자체는 편리하고 가상의 이미지 (유니콘과 용과 같은)입니다.

이 텍스트는 Openstax, 화학 2e, 섹션 7.4: 공식적인 요금 및 공명에서 채택됩니다.