Conjugaison vs Résonance
La conjugaison et la résonance sont deux phénomènes importants pour comprendre le comportement des molécules.
Qu'est-ce que la conjugaison ?
Dans une molécule où il y a une alternance de liaisons simples et multiples, on dit que le système est conjugué. Par exemple, la molécule de benzène est un système conjugué. Dans une liaison multiple, il y a une liaison sigma et un ou deux étangs pi. Les liaisons Pi sont constituées par des orbitales p qui se chevauchent. Les électrons des orbitales p sont situés perpendiculairement au plan de la molécule. Ainsi, lorsqu'il y a des liaisons pi dans des liaisons alternées, tous les électrons sont délocalisés dans tout le système conjugué. En d'autres termes, nous l'appelons un nuage d'électrons. Les électrons étant délocalisés, ils appartiennent à tous les atomes du système conjugué, mais pas à un seul atome. Cela réduit l'énergie globale du système et augmente la stabilité. Non seulement les liaisons pi, mais aussi les paires d'électrons isolés, les radicaux ou les ions carbénium peuvent participer à la création d'un système conjugué. Dans ces cas, il y a soit des orbitales p non liées avec deux électrons, un électron ou aucun électron présent. Il existe des systèmes conjugués linéaires et cycliques. Certains sont limités à une seule molécule. Lorsqu'il existe des structures polymères plus grandes, il peut y avoir de très grands systèmes conjugués. La présence de conjugaison permet aux molécules d'agir comme des chromophores. Les chromophores peuvent absorber la lumière; par conséquent, le composé sera coloré.
Qu'est-ce que la résonance ?
Lors de l'écriture des structures de Lewis, nous ne montrons que les électrons de valence. En faisant en sorte que les atomes partagent ou transfèrent des électrons, nous essayons de donner à chaque atome la configuration électronique du gaz rare. Cependant, dans cette tentative, nous pouvons imposer une localisation artificielle aux électrons. En conséquence, plusieurs structures de Lewis équivalentes peuvent être écrites pour de nombreuses molécules et ions. Les structures écrites en changeant la position des électrons sont appelées structures de résonance. Ce sont des structures qui n'existent qu'en théorie. Les structures de résonance énoncent deux faits sur la structure.
• Aucune des structures de résonance ne sera la représentation correcte de la molécule réelle. Et aucune ne ressemblera complètement aux propriétés chimiques et physiques de la molécule réelle.
• La molécule réelle ou l'ion sera mieux représenté par un hybride de toutes les structures de résonance.
Les structures de résonance sont indiquées par la flèche ↔. Voici les structures de résonance de l'ion carbonate (CO32-).
Des études aux rayons X ont montré que la molécule réelle se situe entre ces résonances. Selon les études, toutes les liaisons carbone-oxygène sont de longueur égale dans l'ion carbonate. Cependant, selon les structures ci-dessus, nous pouvons voir une double liaison et deux liaisons simples. Par conséquent, si ces structures de résonance se produisent séparément, idéalement, il devrait y avoir différentes longueurs de liaison dans l'ion. Les mêmes longueurs de liaison indiquent qu'aucune de ces structures n'est réellement présente dans la nature, mais plutôt un hybride de cela.
Quelle est la différence entre Conjugaison et Résonance ?
• La résonance et la conjugaison sont interdépendantes. S'il y a conjugaison dans une molécule, nous pouvons lui dessiner des structures de résonance en alternant les liaisons pi. Puisque les électrons pi sont délocalisés dans tout le système conjugué, toutes les structures de résonance sont valables pour une telle molécule.
• La résonance permet à un système conjugué de délocaliser les électrons.
