Delokalisierung

Ist eine Ladung in einer Atomgruppe, sprich einem Molekül oder Molekülion, nicht genau lokalisierbar, sondern über die einzelnen Atome verteilt, so spricht man von Delokalisierung. Oft wird auch von π-Elektronensystem gesprochen. Zur Beschreibung dieser Ladungsverteilung nach der VB-Theorie verwendet man mesomere Grenzstrukturen.

Ein Spezialfall dieser delokalisierten Ladungen findet sich in konjugierten Systemen aromatischer Verbindungen, deren π-Elektronen nicht in isolierten, zwei C-Atomen zugehörigen π-Orbitalen lokalisiert sind, sondern Molekülorbitalen angehören, die sich über mehrere C-Atome erstrecken. Die π-Elektronen sind dabei in einer „Elektronenwolke“ über die Kohlenstoffatome des gesamten aromatischen Systems verteilt.

Delokalisiertes Molekülorbital bei Benzol

Ein klassisches Beispiel für ein Molekül mit delokalisierten π-Elektronen ist Benzol, dessen Grenzstrukturen erstmals 1872 von Kekulé korrekt postuliert wurden.

Moleküle oder Metallkomplexe mit großen delokalisierten Elektronensystemen sind häufig farbig, etwa organische Verbindungen wie Carotinoide oder Charge-Transfer-Komplexe wie Kaliumpermanganat. Weitere Beispiele sind Sandwich-Komplexe wie Ferrocen und Titanocen.