Кіріспе

Бір атоммен немесе ковалентті байланыспен байланысты емес электрондар.

Химияда, делокализацияланған электрондар – молекулада, ионда немесе қатты металдағы бір атоммен немесе ковалентті байланыспен байланысты емес электрондар. Делокализация термині жалпылама және әртүрлі салаларда сәл өзгеше мағыналарға ие болуы мүмкін: Органикалық химияда ол конъюгацияланған жүйелер мен ароматикалық қосылыстардағы резонансқа қатысты. Қатты дене физикасында ол электр тогын өткізуге көмектесетін еркін электрондарды білдіреді. Кванттық химияда ол бірнеше жақын атомдарға тараған молекулалық орбитальдық электрондарды білдіреді.

Резонанстық

Бензолдың қарапайым ароматтық сақинасындағы алты π электронының C6 сақинасы бойынша кеңейіп таралуы жиі түрде шеңбермен графикалық түрде бейнеленеді. Алты С-С байланысының бірдей қашықтықта болуы – электрондардың кеңейіп таралуын көрсететін белгі; егер құрылымда жеке-жеке қарапайым байланыстармен кезектесетін оқшауланған қос байланыстар болғанда, байланыс ұзындығы да кезекпен ұзын және қысқа болар еді. Валентті байланыс теориясында бензолдағы кеңейіп таралу резонанстық құрылымдар арқылы көрсетіледі.

Электрлік өткізгіш

Қатты металдардың құрылымында делокльданған электрондар да болады. Металл құрылымы – оң иондардан (катиондардан) тұрады, олар делокльданған электрондардың "теңізінде" орналасқан. Бұл электрондардың құрылым бойынша еркін қозғалуын білдіреді және өткізгіштік сияқты қасиеттерге әкеледі. Алмазда әрбір көміртек атомының төрт сыртқы электроны коваленттік байланыста атомдар арасында "шектеулі" болады. Электрондардың қозғалысы шектелген, сондықтан алмаз электр тогын өткізбейді. Графитте әрбір көміртек атомы өзінің төрт сыртқы энергия деңгейіндегі электрондарының тек үшін ғана жазықтықтағы басқа үш көміртек атомымен коваленттік байланысқа пайдаланады. Әр көміртек атомы химиялық байланыстың бір бөлігі болып табылатын делокльданған электрондық жүйеге бір электрон қосады. Делокльданған электрондар жазықтық бойында еркін қозғалады. Осы себепті графит көміртек атомдарының жазықтығы бойынша электр тогын өткізеді, бірақ жазықтыққа перпендикуляр бағытта өткізбейді.

Молекулалық орбитальдар

Стандартты ab initio кванттық химия әдістері жалпы алғанда бүкіл молекулаға созылып, молекуланың симметриясына ие делдалған орбитальдарға алып келеді. Жергілікті орбитальдар тиісті унитарлық түрлендіру арқылы берілген делдалған орбитальдардың сызықтық комбинациялары ретінде табылуы мүмкін. Метан молекуласында ab initio есептеулер төрт молекулалық орбитальда байланыс сипатын көрсетеді, бұл электронды барлық бес атом арасында тең бөліп береді. Екі орбитальдық деңгей бар: көміртегінің 2s орбиталынан құрылған байланыс молекулалық орбиталь және көміртегінің 2p орбиталдарының әрқайсысынан құрылған үш еселік дегенерацияланған байланыс молекулалық орбитальдар. Валенттік байланыс теориясындағы әрбір жеке байланысқа сәйкес келетін жергілікті sp3 орбитальдар төрт молекулалық орбитальдың сызықтық комбинациясынан алынуы мүмкін.