Nejlepší odpověď
Jednoduchý koncept kovalentní vazby spočívá v tom, že se chová, jako by vlnová funkce obsazená dvěma elektrony byla vázána dvěma atomy. V propenu tedy existuje dvojná vazba mezi dvěma atomy uhlíku a jednoduché vazby mezi zbývající vazbou mezi atomy uhlíku a mezi atomy vodíku. Různými experimenty můžete ukázat, že pokud struktura zůstane stejná, je možné vysvětlit veškerou chemii. Nyní předpokládejme, že nahradíte jeden z methylových vodíků řekněme chloridovou nebo alkoholovou skupinou, totéž nastane, dokud tato skupina zůstane. Předpokládejme však, že tuto skupinu stáhneme, řekněme vytvořením karbeniového iontu? Nyní se oba konce chovají rovnocenně a říkáme, že dva π elektrony z dvojné vazby jsou přemístěny a vlnová funkce, která popisuje jejich chování, probíhá po celé molekule. Molekula benzenu je podobná. Cyklohexatrien by měl tři dvojné vazby a tři jednoduché vazby, ale benzen má šest ekvivalentních vazeb, což je popsáno dvěma funkcemi elektronových vln probíhajících napříč celým kruhem.
Je mylné si myslet, že elektrony jsou lokalizovány – prostě nevíme, kde jsou elektrony. Funkce vln vám řeknou, kde je hustota elektronů. Elektrony pravděpodobně jdou kamkoli chtějí, ale vlnové funkce jsou omezeny jejich okrajovými podmínkami (jádra) a jejich vlnovým chováním. Jednotlivé vazby jsou tedy lokalizovány, protože vlnové funkce musí sledovat vlnové chování. Pokud vezmete metan, vlny v CH vazbě nemohou jít do jiné vazebné zóny, protože aby se to stalo, jejich osy by se musely otáčet za rohy, a aby se to stalo, musely by být lomeny, a aby se to muselo změnit rychlost, a tedy energie. Ale všechny tyto vazby mají stejnou energii, takže se odrážejí a nakonec zesílení odrazem lokalizuje vlny. Elektrony se samozřejmě mohou stále vyměňovat nebo dělat, co chtějí, kromě toho, že jejich celkové chování je určeno vlnovou funkcí. Vlna se delokalizuje, když buď nemusí zatáčet, NEBO když může zatáčet za rohem. Elektrony π to dělají proto, že jejich osa je kolmá k rovině systému π, a mohou v tom pokračovat, dokud nenarazí na překážku, jako je absence prostoru pro ap orbitál.
Odpověď
Elektrony jsou normálně vázány na atomy. Je to proto, že nesou záporný náboj a atomy mají jádro složené z kladně nabitých částic. Rozumí se, že elektrony zaujímají „energetické hladiny“ blízko jádra. V určitém smyslu třídí atom, který je přitahován k jádru. V některých materiálech jsou nejvzdálenější elektrony poměrně volně vázány na atomy a jejich uvolnění k volnému pohybu (napříč atomy) vyžaduje jen velmi málo energie.
Tito jsou známí jako „volné elektrony“. Když je aplikováno externí napětí, jsou vykopnuty ze svých atomů a již k nim nejsou vázány. Začnou se pohybovat ovlivněni potenciálním rozdílem. Tímto tokem skutečně „elektrický proud“ je.
P.S. Pamatujte, že snadnost „vykopnutí“ nejvzdálenějších elektronů závisí na několika faktorech a je nejpřesněji popsána kvantově mechanickými modely atomu. Pouhé modelování jako klasických elektromagnetických atrakcí nebude stačit.