Rezonanční teorie

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 14. srpna 2022; kontroly vyžadují 2 úpravy .

Rezonanční  teorie - teorie elektronové struktury chemických sloučenin , podle které je distribuce elektronů v molekulách (včetně komplexních iontů nebo radikálů) kombinací (rezonancí) kanonických struktur s různými konfiguracemi dvouelektronových kovalentních vazeb . Rezonanční vlnová funkce , která popisuje elektronovou strukturu molekuly, je lineární kombinací vlnových funkcí kanonických struktur [1] [2] .

Jinými slovy, molekulární struktura není popsána jedním možným strukturním vzorcem, ale kombinací (rezonancí) všech alternativních struktur. Rezonanční teorie je způsob, pomocí chemické terminologie a klasických strukturních vzorců, jak vizualizovat čistě matematický postup pro konstrukci přibližné vlnové funkce komplexní molekuly.

Důsledkem rezonance kanonických struktur je stabilizace základního stavu molekuly; měřítkem takové stabilizace rezonance je rezonanční energie  — rozdíl mezi pozorovanou energií základního stavu molekuly a vypočtenou energií základního stavu kanonické struktury s minimální energií [3] . Z hlediska kvantové mechaniky to znamená, že složitější vlnová funkce, která je lineární kombinací vlnových funkcí, z nichž každá odpovídá jedné z kanonických struktur, popisuje molekulu přesněji než vlnová funkce struktury s minimální energií. .

Historie

Myšlenku rezonance zavedl do kvantové mechaniky Werner Heisenberg v roce 1926, když diskutoval o kvantových stavech atomu helia . Strukturu atomu helia přirovnal ke klasickému systému rezonančního harmonického oscilátoru .

Heisenbergův model použil Linus Pauling ( 1928 ) k popisu elektronové struktury molekulárních struktur. V rámci metody valenčních schémat Pauling úspěšně vysvětlil geometrii a fyzikálně-chemické vlastnosti řady molekul mechanismem delokalizace elektronové hustoty π vazeb.

Podobné nápady pro popis elektronové struktury aromatických sloučenin navrhl Christopher Ingold . V letech 1926-1934 Ingold položil základy fyzikální organické chemie a vyvinul alternativní teorii elektronových posunů (teorii mezomerismu), navrženou k vysvětlení struktury molekul komplexních organických sloučenin, které nezapadají do obvyklých valenčních reprezentací. Termín „ mezomerismus “ (1938) navržený Ingoldem k označení fenoménu delokalizace elektronové hustoty se používá především v německé a francouzské literatuře, zatímco „ rezonance “ převládá v literatuře anglické a ruské . Ingoldovy myšlenky o mezomerním jevu se staly důležitou součástí rezonanční teorie. Díky německému chemikovi Fritzi Arndtovi byla zavedena běžně přijímaná notace mezomerních struktur pomocí dvouhlavých šipek.

SSSR 1940-50s

V poválečném SSSR se teorie rezonance stala předmětem perzekuce v rámci ideologických kampaní a byla prohlášena za „idealistickou“, cizí dialektickému materialismu  , a proto nepřijatelná pro použití ve vědě a vzdělávání:

„Teorie rezonance“, která je idealistická a agnostická, se staví proti materialistické teorii Butlerova jako neslučitelné a neslučitelné s ní... zastánci „teorie rezonance“ ji ignorovali a překrucovali její podstatu. „Teorie rezonance“, která je veskrze mechanistická, popírá kvalitativní, specifické rysy organické hmoty a zcela falešně se snaží redukovat zákony organické chemie na zákony kvantové mechaniky...

... Mezomerně-rezonanční teorie v organické chemii je stejným projevem obecné reakční ideologie, jako je weismannismus-morganismus v biologii, stejně jako moderní „fyzikální“ idealismus, s nímž je úzce spjata.

— Kedrov B.M. Proti „fyzikálnímu“ idealismu v chemické vědě. Cit. podle [4]

V roce 1951 byly na celounijní konferenci o stavu teorie chemického složení organické chemie, které předsedal akademik A.N. Nesmeyanov , Paulingova teorie rezonance a Ingoldova teorie mesomerismu prohlášeny za buržoazní a pseudovědecké [5] .

Pronásledování teorie rezonance dostalo negativní hodnocení ve světové vědecké komunitě. V jednom z časopisů American Chemical Society , v přehledu věnovaném situaci v sovětské chemické vědě, bylo zejména uvedeno [6] :

Zdá se, že většině ruských článků na tato témata (...) dominuje šovinistická myšlenka, že teorie rezonance Linuse Paulinga je v rozporu s principy dialektického materialismu, a proto musí být odmítnuta. Rozsah a tvrdost tohoto odsouzení nemá v dějinách chemie obdoby.

Původní text  (anglicky)[ zobrazitskrýt] Velká většina ruských prací na tato témata (...) zjevně vychází ze šovinistické myšlenky, že teorie rezonance Linuse Paulinga je proti zásadám dialektického materialismu, a proto musí být odmítnuta. Zdá se, že intenzita a hrubost této invektivy nemá v kronikách chemie obdoby.

Ačkoli se pronásledování teorie rezonance někdy nazývá „ lysenkoismus v chemii“, historie těchto perzekucí se v mnoha ohledech liší od pronásledování genetiky v biologii . Jak poznamenává Lauren Graham : „Chemici dokázali odrazit tento vážný útok. Modifikace teorie byly spíše terminologické povahy. V 50. letech. chemici, aniž by vyvrátili kritiku teorie rezonance, vyvinuli podobné teoretické (včetně kvantově -chemických ) konstrukcí, používající termín „ hybridizace “ [5] .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ rezonance // Zlatá kniha IUPAC . Získáno 27. října 2011. Archivováno z originálu 1. října 2014.
  2. ↑ Rakovsky A.V. , Kurz fyzikální chemie, 1939 , s. 193.
  3. ↑ rezonanční energie // Zlatá kniha IUPAC . Získáno 27. října 2011. Archivováno z originálu 8. října 2014.
  4. ↑ Operace „Teorie rezonance“ / Lisichkin V. A., Shelepin L. A. Třetí světová (informačně-psychologická) válka. — M.: Eksmo, Algorithm, 2003. — 448 s.
  5. ↑ 1 2 Lauren Graham „Přírodní věda, filozofie a vědy o lidském chování v Sovětském svazu, kapitola IX. Chemistry" Archivováno 30. září 2007 na Wayback Machine
  6. ↑ I. Moyer Hunsberger. Teoretická chemie v Rusku  (anglicky)  // J. Chem. Vychovat. : deník. - 1954. - Sv. 31 , č. 10 . - str. 504-514 . - doi : 10.1021/ed031p504 .

Literatura

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích