Deslocalisació electrònica

La deslocalisació electrònica, en física i en química, és el fenomen que es produïx quan un o varis electrons que no estan associats a un sol àtom o enllaç covalente poden distribuir-se o moure's entre varis centres (per eixemple, àtoms en una molècula, ions o metals). El terme deslocalisació és general i pot tindre significats llaugerament diferents en distints camps. En química orgànica, el terme deslocalisació està associat a la resonància en sistemes conjugats i aromàtics. El física del estat sòlit, el terme es referix als electrons lliures que faciliten la conductivitat elèctrica.

D'acort en la mecànica quàntica, tots els electrons d'un sistema són equivalents i indistinguibles, i carixen de trayectòria, de manera que no és estrictament correcte dir que en una molècula hi ha N pares d'electrons localisats i m electrons itinerants o deslocalizados. No obstant, el concepte de deslocalisació electrònica és molt útil per a descriure i racionalisar cert tipo de sistemes.

Resonància

Estructures resonantes del benceno

En l'anell aromàtic del benceno, la deslocalisació de sis electrons π sobre l'anell normalment s'indica gràficament com un círcul. El fet de que els sis enllaces carbono-carbono siguen equidistants és un indici de que els electrons estan deslocalizados. Si l'estructura tinguera dobles enllaços independents dels enllaços simples, les llongituts d'enllaços serien, alternadamente, més llargues o més curtes. En la teoria d'enllaç valència, la deslocalisació en el benceno està representada per estructures resonantes.

Conducció elèctrica

Els electrons deslocalizados també existixen en l'estructura dels metals sòlits. Les estructures metàliques consistixen en cationes alineats en un "mar" d'electrons deslocalizados. Açò significa que els electrons es mouen lliurement a través de tota l'estructura donant lloc a propietats com la conductivitat.

En el diamant, els quatre electrons de la capa de valència de cada àtom de carbono estan localisats entre els àtoms en un enllaç covalente. El moviment dels electrons està restringit i per lo tant el diamant no conduïx l'electricitat. No obstant, en el grafit, cada àtom de carbono utilisa únicament tres dels seus quatre electrons de valència per a enllaçar-se de manera covalente en atres tres carbono que es troben sobre el pla. Cada àtom de carbono contribuïx en un electró per a donar lloc a un sistema de deslocalisació que és també partix de l'enllaç químic. Els electrons deslocalizados es poden moure a través de tot el pla per lo que el grafit sí conduïx l'electricitat a través del pla format pels àtoms de carbono, pero no conduïx en direcció perpendicular al pla.