¿Qué significa “electrones deslocalizados” en química?

El concepto simple de un enlace covalente es que se comporta como si la función de onda ocupada por dos electrones estuviera unida por dos átomos. Por lo tanto, en el propeno hay un doble enlace entre dos de los átomos de carbono y enlaces simples entre el enlace restante entre los átomos de carbono y entre los átomos de hidrógeno. Puede demostrar mediante varios experimentos que, mientras la estructura siga siendo la misma, toda la química es explicable a través de eso. Ahora, suponga que reemplaza uno de los hidrógenos de metilo con, por ejemplo, un grupo cloruro o alcohol, lo mismo ocurre mientras ese grupo permanezca. Sin embargo, supongamos que sacamos ese grupo, digamos haciendo un ion de carbenio. Ahora los dos extremos se comportan de manera equivalente, y decimos que los dos electrones π del doble enlace están deslocalizados, y la función de onda que describe su comportamiento se extiende por toda la molécula. La molécula de benceno es similar. El ciclohexatrieno tendría tres enlaces dobles y tres enlaces simples, pero el benceno tiene seis enlaces equivalentes, y esto se describe por las dos funciones de onda de electrones que se ejecutan en todo el anillo.

Es un error pensar que los electrones están localizados, simplemente no sabemos dónde están los electrones. Lo que hacen las funciones de onda es decirte dónde está la densidad de electrones. Los electrones presumiblemente van a donde quieran, pero las funciones de onda están restringidas por sus condiciones de contorno (los núcleos) y por su comportamiento de onda. Por lo tanto, los enlaces simples se localizan porque las funciones de onda tienen que seguir el comportamiento de la onda. Si tomas metano, las ondas en un enlace CH no pueden ir a otra zona de enlace porque para hacerlo, sus ejes tendrían que girar en las esquinas, y para eso tendrían que refractarse, y para eso tendrían que cambiar velocidad y, por lo tanto, energía. Pero todos estos enlaces tienen la misma energía, por lo que se reflejan y, finalmente, el refuerzo de la reflexión localiza las ondas. Los electrones, por supuesto, aún pueden intercambiar o hacer lo que quieran, excepto que su comportamiento general está determinado por la función de onda. La ola se deslocaliza cuando no tiene que girar en las esquinas, O cuando puede dar la vuelta a la esquina. Los electrones π lo hacen porque su eje es normal al plano del sistema π, y pueden seguir haciéndolo siempre que no golpeen una obstrucción, como la ausencia de espacio para un orbital ap.

En química, un electrón deslocalizado en una molécula, ion o metal sólido no está asociado con un solo átomo o enlace covalente. Básicamente significa que se está compartiendo.

Electrón deslocalizado – Wikipedia

“Electrones deslocalizados” significa que los electrones no tienen una “ubicación” específica. Pueden ir y venir de un lugar a otro, se puede ver en benceno, la notación de un círculo dentro del anillo es para indicar que los electrones están deslocalizados, y los dobles enlaces siguen cambiando de posición.