Teoria rezonanței

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 14 august 2022; verificările necesită 2 modificări .

Teoria rezonanței  - teoria structurii electronice a compușilor chimici , conform căreia distribuția electronilor în molecule (inclusiv ioni complecși sau radicali) este o combinație (rezonanță) de structuri canonice cu diferite configurații de legături covalente cu doi electroni . Funcția de undă rezonantă , care descrie structura electronică a unei molecule, este o combinație liniară a funcțiilor de undă ale structurilor canonice [1] [2] .

Cu alte cuvinte, structura moleculară este descrisă nu printr-o formulă structurală posibilă, ci printr-o combinație (rezonanță) a tuturor structurilor alternative. Teoria rezonanței este o modalitate, prin terminologia chimică și formulele structurale clasice, de a vizualiza o procedură pur matematică pentru construirea unei funcții de undă aproximative a unei molecule complexe.

Consecința rezonanței structurilor canonice este stabilizarea stării fundamentale a moleculei; măsura unei astfel de stabilizări de rezonanță este energia de rezonanță  — diferența dintre energia observată a stării fundamentale a moleculei și energia calculată a stării fundamentale a structurii canonice cu energie minimă [3] . Din punctul de vedere al mecanicii cuantice, aceasta înseamnă că o funcție de undă mai complexă, care este o combinație liniară de funcții de undă, fiecare dintre ele corespunde uneia dintre structurile canonice, descrie molecula mai precis decât funcția de undă a structurii energetice minime. .

Istorie

Ideea rezonanței a fost introdusă în mecanica cuantică de Werner Heisenberg în 1926, când a discutat despre stările cuantice ale atomului de heliu . El a comparat structura atomului de heliu cu sistemul clasic al unui oscilator armonic rezonant .

Modelul Heisenberg a fost aplicat de Linus Pauling ( 1928 ) pentru a descrie structura electronică a structurilor moleculare. În cadrul metodei schemelor de valență , Pauling a explicat cu succes geometria și proprietățile fizico-chimice ale unui număr de molecule prin mecanismul delocalizării densității electronice a legăturilor π.

Idei similare pentru descrierea structurii electronice a compușilor aromatici au fost propuse de Christopher Ingold . În 1926-1934, Ingold a pus bazele chimiei fizice organice , dezvoltând o teorie alternativă a deplasărilor electronice (teoria mezomerismului), menită să explice structura moleculelor compușilor organici complecși care nu se încadrează în reprezentările obișnuite ale valenței . Termenul de „ mezomerism ” (1938) propus de Ingold pentru a desemna fenomenul de delocalizare a densității electronilor este folosit în principal în literatura germană și franceză, în timp ce „ rezonanța ” predomină în literatura engleză și rusă . Ideile lui Ingold despre efectul mezomer au devenit o parte importantă a teoriei rezonanței. Datorită chimistului german Fritz Arndt , a fost introdusă notația general acceptată a structurilor mezomerice cu ajutorul săgeților cu două capete.

URSS 1940-50

În URSS postbelică, teoria rezonanței a devenit obiect de persecuție în cadrul campaniilor ideologice și a fost declarată „idealistă”, străină de materialismul dialectic  și, prin urmare, inacceptabilă pentru utilizare în știință și educație:

„Teoria rezonanței”, fiind idealistă și agnostică, se opune teoriei materialiste a lui Butlerov, ca incompatibilă și ireconciliabilă cu ea; ... susținătorii „teoriei rezonanței” au ignorat-o și i-au denaturat esența. „Teoria rezonanței”, fiind complet mecanicistă, neagă trăsăturile calitative, specifice ale materiei organice și încearcă complet fals să reducă legile chimiei organice la legile mecanicii cuantice...

... Teoria mezomer-rezonantă din chimia organică este aceeași manifestare a unei ideologii reacționare generale, ca și Weismannismul-Morganism în biologie, precum și idealismul „fizic” modern, cu care este strâns legat.

— Kedrov B.M. Împotriva idealismului „fizic” în știința chimică. Cit. conform [4]

În 1951, la Conferința întregii uniuni privind starea teoriei compoziției chimice a chimiei organice, prezidată de academicianul A.N. Nesmeyanov , teoria rezonanței a lui Pauling și teoria mezomerismului a lui Ingold au fost declarate burgheze și pseudoștiințifice [5] .

Persecuția teoriei rezonanței a primit o evaluare negativă în comunitatea științifică mondială. Într-una dintre revistele Societății Americane de Chimie , într-o recenzie dedicată situației din știința chimică sovietică, în special, sa remarcat [6] :

Majoritatea articolelor rusești despre aceste subiecte (...) par a fi dominate de ideea șovină că teoria rezonanței a lui Linus Pauling este contrară principiilor materialismului dialectic și, prin urmare, trebuie respinsă. Amploarea și duritatea acestei condamnări sunt de neegalat în istoria chimiei.

Text original  (engleză)[ arataascunde] Marea majoritate a lucrărilor rusești despre aceste subiecte (...) apar aparent din ideea șovină că teoria rezonanței a lui Linus Pauling se opune principiilor materialismului dialectic și, prin urmare, trebuie respinsă. Intensitatea și grosimea acestei invective par a fi fără paralel în analele chimiei.

Deși persecuția teoriei rezonanței este uneori numită „ Lisenkoism în chimie”, istoria acestor persecuții diferă în mai multe moduri de persecuția geneticii în biologie . După cum notează Lauren Graham : „Chimiștii au reușit să respingă acest atac serios. Modificările teoriei au fost mai degrabă de natură terminologică. În anii 50. chimiștii, fără a infirma critica la adresa teoriei rezonanței, au dezvoltat construcții teoretice (inclusiv cuantico-chimice) similare , folosind termenul de „ hibridare ” [5] .

Vezi și

Note

  1. ↑ rezonanță // Cartea de aur IUPAC . Consultat la 27 octombrie 2011. Arhivat din original la 1 octombrie 2014.
  2. ↑ Rakovsky A.V. , Curs de chimie fizică, 1939 , p. 193.
  3. ↑ energie de rezonanță // Cartea de aur IUPAC . Consultat la 27 octombrie 2011. Arhivat din original pe 8 octombrie 2014.
  4. ↑ Operațiunea „Teoria rezonanței” / Lisichkin V. A., Shelepin L. A. Războiul lumii a treia (informațional-psihologic). — M.: Eksmo, Algoritm, 2003. — 448 p.
  5. ↑ 1 2 Lauren Graham „Științe naturale, filozofie și științe ale comportamentului uman în Uniunea Sovietică, capitolul IX. Chemistry" Arhivat pe 30 septembrie 2007 la Wayback Machine
  6. ↑ I. Moyer Hunsberger. Chimie teoretică în Rusia  (engleză)  // J. Chem. Educ. : jurnal. - 1954. - Vol. 31 , nr. 10 . - P. 504-514 . - doi : 10.1021/ed031p504 .

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice