إلكترون غير متمركز

في الكيمياء ، الإلكترونات غير المتمركزة هي إلكترونات في جزيء أو أيون أو معدن صلب لا ترتبط بذرة واحدة أو برابطة تساهمية . ^{[ 1 ]}

مصطلح "نقل التوطين" عام ويمكن أن يكون له معانٍ مختلفة قليلاً في مجالات مختلفة:

• في الكيمياء العضوية ، يشير ذلك إلى الرنين في الأنظمة المترافقة والمركبات العطرية .
• في فيزياء الحالة الصلبة ، يشير ذلك إلى الإلكترونات الحرة التي تسهل التوصيل الكهربائي .
• في الكيمياء الكمية ، يشير ذلك إلى إلكترونات المدارات الجزيئية التي امتدت على عدة ذرات متجاورة.

في الحلقة العطرية البسيطة للبنزين ، يُشار عادةً إلى عدم تمركز ستة إلكترونات π على حلقة C6 _{بدائرة . ويُعدّ تساوي المسافة بين روابط الكربون-} كربون الستة مؤشرًا على عدم تمركز الإلكترونات؛ فلو احتوى التركيب على روابط ثنائية معزولة تتناوب مع روابط أحادية منفصلة، ​​لكانت أطوال الروابط متناوبة بين الأطول والأقصر. في نظرية الرابطة التكافؤية ، يُعبَّر عن عدم التمركز في البنزين ببنى رنينية .

توجد الإلكترونات غير المتمركزة أيضًا في بنية المعادن الصلبة. تتكون البنية المعدنية من أيونات موجبة متراصة ( كاتيونات ) في "بحر" من الإلكترونات غير المتمركزة. هذا يعني أن الإلكترونات حرة الحركة في جميع أنحاء البنية، مما يُكسبها خصائص مثل التوصيل الكهربائي .

في الماس، تتمركز الإلكترونات الأربعة الخارجية لكل ذرة كربون بين الذرات في روابط تساهمية. حركة الإلكترونات مقيدة، ولذلك لا يُوصل الماس التيار الكهربائي. أما في الجرافيت ، فتستخدم كل ذرة كربون ثلاثة إلكترونات فقط من إلكتروناتها الأربعة الخارجية في روابط تساهمية مع ثلاث ذرات كربون أخرى في مستوى واحد. تُساهم كل ذرة كربون بإلكترون واحد في نظام إلكتروني غير متمركز، وهو جزء من الرابطة الكيميائية. تتحرك الإلكترونات غير المتمركزة بحرية في جميع أنحاء المستوى. لهذا السبب، يُوصل الجرافيت الكهرباء على طول مستويات ذرات الكربون، ولكنه لا يُوصلها في اتجاه عمودي على المستوى.

تؤدي طرق الكيمياء الكمومية القياسية من المبادئ الأولى إلى مدارات غير متمركزة تمتد عمومًا على كامل الجزيء وتتمتع بتناظر الجزيء. ويمكن إيجاد المدارات المتمركزة كتركيبات خطية من المدارات غير المتمركزة، وذلك عن طريق تحويل وحدوي مناسب .

في جزيء الميثان، تُظهر حسابات المبادئ الأولية وجود روابط في أربعة مدارات جزيئية، حيث تتشارك الذرات الخمس الإلكترونات بالتساوي. يوجد مستويان مداريان: مدار جزيئي رابط مُشتق من المدار 2s على ذرة الكربون، ومدارات جزيئية رابطة ثلاثية التحلل مُشتقة من كل مدار من مدارات 2p على ذرة الكربون. يمكن الحصول على مدارات sp³ الموضعية، ^{المُقابلة} لكل رابطة على حدة في نظرية الرابطة التكافؤية ، من خلال توليفة خطية للمدارات الجزيئية الأربعة.

• تيار الحلقة العطرية
• إلكترايد
• الإلكترون المذاب