
【化】 delocalization energy
away; independent of; leave; off; part from; without
【医】 a-; ab-; ana-; ap-; apo-; de-; des-; e-; ex-
field; region; territory
【计】 D; domain; field; saved area
【化】 domain
ability; able; be able to; can; capable; energy; skill
【化】 energy
【医】 energy
离域能(Delocalization Energy)是量子化学中的一个重要概念,指在共轭体系或多中心键中,电子离域分布导致的体系能量降低值。其英文对应术语为Delocalization Energy 或Resonance Energy(共振能)。以下是详细解释:
离域能描述了电子从定域轨道(如双键)扩展到更大范围(如共轭π键)时,体系总能量的下降值。这种能量降低源于电子云分布更均匀,减少了电子间排斥并增强了核与电子的吸引作用。例如,苯分子因π电子离域形成大π键,其离域能约为150 kJ/mol,显著提升了稳定性。
分子轨道理论
离域能通过休克尔分子轨道法(HMO)计算。以1,3-丁二烯为例,其离域能等于实际分子总能量与假设定域双键能量之差: $$ E{text{deloc}} = E{text{实际}} - E_{text{定域}} $$ 计算显示其离域能约15 kJ/mol,证实共轭体系稳定性增强。
共振论解释
早期共振论将离域能视为分子共振于多个结构间的稳定化能。如苯的真实结构介于多个凯库勒结构之间,共振能约150 kJ/mol(现代计算值)。
离域能可通过实验或理论手段获得:
参考文献
离域能是化学中用于描述共轭体系稳定性的重要概念,具体解释如下:
离域能(Delocalization Energy)指共轭体系中,离域π键的总能量与对应定域π键总能量的差值。这一能量差反映了电子离域对体系稳定性的增强作用,例如1,3-丁二烯的离域π键能量比定域π键低约4.472β(β为能量单位)。
根据共振论,分子实际能量低于所有极限结构的能量,离域能即为最稳定极限结构与实际能量的差值。计算公式为: $$ DE = E{text{离域π键}} - E{text{定域π键}} $$
离域能解释了苯、石墨等共轭体系的高稳定性。在材料科学中,离域能对导电聚合物(如聚乙炔)的电子性质有直接影响。
扩展阅读:更多计算方法和具体案例可参考化学键理论教材或专业文献。
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