Teoría de la resonancia
La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 14 de agosto de 2022; las comprobaciones requieren 2 ediciones .Teoría de la resonancia - la teoría de la estructura electrónica de los compuestos químicos , según la cual la distribución de electrones en las moléculas (incluidos los iones o radicales complejos) es una combinación (resonancia) de estructuras canónicas con diferentes configuraciones de enlaces covalentes de dos electrones . La función de onda resonante , que describe la estructura electrónica de una molécula, es una combinación lineal de las funciones de onda de las estructuras canónicas [1] [2] .
En otras palabras, la estructura molecular no se describe mediante una fórmula estructural posible, sino mediante una combinación (resonancia) de todas las estructuras alternativas. La teoría de la resonancia es una forma, a través de la terminología química y las fórmulas estructurales clásicas, de visualizar un procedimiento puramente matemático para construir una función de onda aproximada de una molécula compleja.
La consecuencia de la resonancia de estructuras canónicas es la estabilización del estado fundamental de la molécula; la medida de tal estabilización de resonancia es la energía de resonancia , la diferencia entre la energía observada del estado fundamental de la molécula y la energía calculada del estado fundamental de la estructura canónica con energía mínima [3] . Desde el punto de vista de la mecánica cuántica, esto significa que una función de onda más compleja, que es una combinación lineal de funciones de onda, cada una de las cuales corresponde a una de las estructuras canónicas, describe la molécula con mayor precisión que la función de onda de la estructura de energía mínima. .
Historia
La idea de resonancia fue introducida en la mecánica cuántica por Werner Heisenberg en 1926 al discutir los estados cuánticos del átomo de helio . Comparó la estructura del átomo de helio con el sistema clásico de un oscilador armónico resonante .
El modelo de Heisenberg fue aplicado por Linus Pauling ( 1928 ) para describir la estructura electrónica de estructuras moleculares. En el marco del método de los esquemas de valencia , Pauling explicó con éxito la geometría y las propiedades fisicoquímicas de varias moléculas a través del mecanismo de deslocalización de la densidad electrónica de los enlaces π.
Christopher Ingold ha propuesto ideas similares para describir la estructura electrónica de los compuestos aromáticos . En 1926-1934, Ingold sentó las bases de la química orgánica física , desarrollando una teoría alternativa de desplazamientos electrónicos (la teoría del mesomerismo), diseñada para explicar la estructura de las moléculas de compuestos orgánicos complejos que no encajan en las representaciones de valencia habituales . El término " mesomerismo " (1938) propuesto por Ingold para denotar el fenómeno de la deslocalización de la densidad electrónica se utiliza principalmente en la literatura alemana y francesa, mientras que " resonancia " prevalece en la literatura inglesa y rusa . Las ideas de Ingold sobre el efecto mesomérico se convirtieron en una parte importante de la teoría de la resonancia. Gracias al químico alemán Fritz Arndt , se introdujo la notación comúnmente aceptada de estructuras mesoméricas con la ayuda de flechas de dos puntas.
URSS 1940-50
En la URSS de posguerra, la teoría de la resonancia se convirtió en objeto de persecución en el marco de campañas ideológicas y fue declarada “idealista”, ajena al materialismo dialéctico , y por tanto inaceptable para su uso en la ciencia y la educación:
La "teoría de la resonancia", siendo idealista y agnóstica, se opone a la teoría materialista de Butlerov, como incompatible e irreconciliable con ella; ... los partidarios de la "teoría de la resonancia" la ignoraron y distorsionaron su esencia. La "teoría de la resonancia", siendo completamente mecanicista, niega las características cualitativas y específicas de la materia orgánica y trata completamente falsamente de reducir las leyes de la química orgánica a las leyes de la mecánica cuántica...
... La teoría mesomérica-resonante en química orgánica es la misma manifestación de una ideología reaccionaria general, como lo es el Weismannismo-Morganismo en biología, así como el idealismo "físico" moderno, con el que está estrechamente relacionado.
— Kedrov B. M. Contra el idealismo "físico" en la ciencia química. Cit. según [4]En 1951, en la Conferencia de toda la Unión sobre el estado de la teoría de la composición química de la química orgánica, presidida por el académico A. N. Nesmeyanov , la teoría de la resonancia de Pauling y la teoría del mesomerismo de Ingold fueron declaradas burguesas y pseudocientíficas [5] .
La persecución de la teoría de la resonancia recibió una valoración negativa en la comunidad científica mundial. En una de las revistas de la American Chemical Society , en una reseña dedicada a la situación de la ciencia química soviética, en particular, se señaló [6] :
La mayoría de los artículos rusos sobre estos temas (...) parecen estar dominados por la idea chovinista de que la teoría de la resonancia de Linus Pauling es contraria a los principios del materialismo dialéctico y, por lo tanto, debe ser rechazada. El alcance y la dureza de esta condena no tiene paralelo en la historia de la química.
Texto original (inglés)[ mostrarocultar] La gran mayoría de los artículos rusos sobre estos temas (...) aparentemente surgen de la idea chovinista de que la teoría de la resonancia de Linus Pauling se opone a los principios del materialismo dialéctico y, por lo tanto, debe ser rechazada. La intensidad y la crudeza de esta invectiva parecen no tener paralelo en los anales de la química.Aunque la persecución de la teoría de la resonancia a veces se denomina " lysenkoísmo en química", la historia de estas persecuciones difiere en varios aspectos de la persecución de la genética en biología . Como señala Lauren Graham : “Los químicos fueron capaces de repeler este grave ataque. Las modificaciones de la teoría fueron más bien de naturaleza terminológica. en los años 50 Los químicos, sin refutar las críticas a la teoría de la resonancia, desarrollaron construcciones teóricas similares (incluida la química cuántica ), utilizando el término " hibridación " [5] .
Véase también
Notas
- ↑ resonancia // Libro de oro de la IUPAC . Consultado el 27 de octubre de 2011. Archivado desde el original el 1 de octubre de 2014.
- ↑ Rakovsky A.V. , Curso de química física, 1939 , p. 193.
- ↑ energía de resonancia // Libro de oro de la IUPAC . Consultado el 27 de octubre de 2011. Archivado desde el original el 8 de octubre de 2014.
- ↑ Operación "Teoría de la resonancia" / Lisichkin V. A., Shelepin L. A. Guerra del Tercer Mundo (información-psicológica). — M.: Eksmo, Algorithm, 2003. — 448 p.
- ↑ 1 2 Lauren Graham "Ciencias naturales, filosofía y ciencias del comportamiento humano en la Unión Soviética, Capítulo IX. Química" Archivado el 30 de septiembre de 2007 en Wayback Machine .
- ↑ I. Moyer Hunsberger. Química teórica en Rusia (inglés) // J. Chem. Educ. : diario. - 1954. - vol. 31 , núm. 10 _ - Pág. 504-514 . -doi : 10.1021/ ed031p504 .
Literatura
- Rakovsky AV Curso de Química Física . - M. : Goshimizdat , 1939. - 544 p.
- Syrkin Ya. K., Dyatkina M. E. Enlace químico . - M. - L .: Goshimizdat, 1946. - 588 p.
Enlaces
- Pechenkin A. A., Campaña anti-resonancia en química cuántica (1950-1951)
- Teoría de la resonancia // Gran Enciclopedia Soviética : [en 30 volúmenes] / cap. edición A. M. Projorov . - 3ra ed. - M. : Enciclopedia soviética, 1969-1978.
- Minkin V.I. Teoría de la resonancia // Enciclopedia química , volumen 4, 1995, p. 227-228
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