Ein in der Chemie definiertes delokalisiertes Elektron

Ein delokalisiertes Elektron ist ein Elektron in einem Atom, Ion oder Molekül, das keinem einzelnen Atom oder keiner einzelnen kovalenten Bindung zugeordnet ist.

In einer Ringstruktur werden delokalisierte Elektronen durch Zeichnen eines Kreises anstelle von Einfach- und Doppelbindungen angezeigt. Dies bedeutet, dass sich die Elektronen wahrscheinlich überall entlang der chemischen Bindung befinden.
Delokalisierte Elektronen tragen zur Leitfähigkeit des Atoms, Ions oder Moleküls bei. Materialien mit vielen delokalisierten Elektronen neigen dazu, gut leitend zu sein.

Beispiele für delokalisierte Elektronen

In einem Benzolmolekül sind zum Beispiel die elektrischen Kräfte auf die Elektronen über das Molekül hinweg gleichmäßig. Die Delokalisierung erzeugt eine sogenannte Resonanzstruktur.

Delokalisierte Elektronen treten auch häufig in festen Metallen auf, wo sie ein "Meer" von Elektronen bilden, die sich frei im Material bewegen können. Dies ist der Grund, warum Metalle typischerweise hervorragende elektrische Leiter sind.

In der Kristallstruktur eines Diamanten sind die vier äußeren Elektronen jedes Kohlenstoffatoms an der kovalenten Bindung beteiligt (lokalisiert). Vergleichen Sie dies mit der Bindung von Graphit, einer anderen Form von reinem Kohlenstoff. In Graphit sind nur drei der vier äußeren Elektronen kovalent an andere Kohlenstoffatome gebunden. Jedes Kohlenstoffatom hat ein delokalisiertes Elektron, das an der chemischen Bindung beteiligt ist, sich jedoch frei in der Ebene des Moleküls bewegen kann. Während die Elektronen delokalisiert sind, hat Graphit eine planare Form, sodass das Molekül Elektrizität entlang der Ebene leitet, jedoch nicht senkrecht dazu.