Delokaliseerimine

Delokaliseerimine on nähtus, kus elektronide jaotus ulatub üle mitme aatomi, mitte on piiratud ühe keemilise sidega. Keemias tähistab see peamiselt pi-elektronide delokaliseerumist konjugeeritud süsteemides või aromaatsetes rõngastes. Delokaliseerimine tekib p-orbitaalide üksteisele kattumisel, mille tulemusena elektronid kuuluvad bonding molekulaarsetesse orbitaalidesse kogu süsteemis. See nähtus on tihedalt seotud resonantside mõistega: tegelikku struktuuri iseloomustab resonants-hübriid, mis on eri resonantsustruktuuride hübriid.

Süsteemi stabiilsus suurene tänu delokaliseerimisele; see seletab, miks konjugeeritud ja aromaatsed süsteemid on sageli keemiliselt püsivamad kui neil, kellel on lokaalsed sideosad. Näited hõlmavad benseenrõngast C6H6, mille pi-elektronid on delokaliseeritud kogu rõngas, ning konjugeeritud polüenejaid (nagu buta- ja polüenid), kus elektrondistribuut on osaliselt või täielikult delokaliseeritud. Aromaatsus on eriline vorm delokaliseerumise tagajärjest, mille on iseloomustanud Hückeli reegel (4n+2 pi-elektronid), pakkudes eriti stabiilset süsteemi.

Tagajärjed teadusele ja tehnoloogiale hõlmavad muutusi molekuli sidemete pikkustes ja geomeetrias, keemilist reaktsiooniplaani ning optilisi ja magnetilisi omadusi. Delokaliseerimise mõistet kasutatakse laialdaselt organilises keemias, bioorganilises keemias ja materjaliteaduses, kus konjugeeritud süsteemid annavad unikaalseid omadusi. Piirangud: delokaliseerimine ei kehti kõigi elektronide kohta ning selle ulatus ning mõju sõltuvad süsteemi geomeetriast ja energialahestustest; erinevad teooriad, nagu valentsbong ja molekulaarorbitaalide teooria, annavad erinevaid, kuid kooskõlaseid vaateid nähtusele.