1. Representa las estructuras resonantes que contribuyen al híbrido de resonancia de las siguientes especies:


Solución 3.1
Esta fórmula puede responder al menos a dos estructuras isómeras:
Una de las estructuras isómeras posibles es la siguiente:

2. Dadas las siguientes especies, di cuáles tienen electrones deslocalizados:

Solución 3.2

La manera de comprobarlo es escribiendo, si se puede, formas resonantes cuya contribución al híbrido de resonancia sea razonable:

Si
No. Entre el carbono que soporta el electrón desapareado y el doble enlace hay carbonos sp3 que impiden la escritura de formas resonantes sin romper enlaces .
Si. Los electrones aparentemente no compartidos del oxígeno permiten escribir una forma resonante. Esta forma resonante indica que un grupo OCH3 unido a un doble enlace hace a éste más rico en densidad electrónica.
Si. Los electrones aparentemente no compartidos del nitrógeno permiten escribir una forma resonante.
Si. El anillo de benceno tiene los seis electrones  deslocalizados.
No. Los dobles enlaces no están "conjugados" porque hay carbonos sp3 entre ellos, que no permiten la deslocalización por resonancia.
Si. Los electrones del doble enlace interaccionan con el orbital p vacío del carbocatión.
No. El carbocatión y el doble enlace están separados por un carbono sp3 que impide la deslocalización por resonancia.

3. Representa las estructuras resonantes de las siguientes especies. ¿Cuál es la forma que más contribuye y cuál la que menos en el híbrido de resonancia? ¿En qué casos las formas resonantes contribuyen igual?

Solución

Las dos formas resonantes tienen los octetes completos de todos los átomos pero la B contribuirá menos al híbrido de resonancia por tener separación de cargas.
Las dos formas resonantes son equivalentes y contribuirán por igual al híbrido de resonancia. Los carbaniones son en general especies de alto contenido energético. Sin embargo este carbanión se produce en una posición en la que gana cierta estabilidad relativa, como consecuencia de la deslacalización electrónica que puede describirse mediante estas formas resoanantes equivalentes.
Todas las formas resonates son equivalentes y contribuyen por igual al híbrido de resonancia. Al final se saca la conclusión de que la deslocalización electrónica es muy grande. Esto da cierta estabilidad al carbocatión que de por sí es una especie de alto contenido energético.
Podemos mover imaginariamente los electrones hacia la izquierda (negro) o hacia la derecha (rojo). Resultan así dos formas resonates equivalentes entre sí. En ambas la carga negativa está sobre el oxígeno, más electronegativo que el carbono. Por tanto, las dos formas resonantes que están una encima de la otra a la derecha contribuirán al híbrido de resonancia por igual y más que la forma inicial ya que esta tiene la carga negativa sobre el carbono, menos electronegativo. La formación de un carbanión entre dos grupos carbonilos contiguos es, dentro de su dificultad, un proceso relativamente favorable, ya que la carga negativa queda altamente deslocalizada, gracias a la resonancia expresada anteriormente.
El doble enlace permite deslocalizar la carga positiva mediante el movimiento de electrones indicado. Resultan así dos formas resonantes casi totalmente equivalentes. En la de la izquierda la carga positiva reside en un carbono monosustituído, mientras que en la de la derecha está en un carbono disustituído. Veremos en la lección 5 que esto provoca una pequeña diferencia de estabilidad que hace que las dos formas resonantes no contribuyan exactamente por igual.
Las dos primeras formas resonantes de la parte superior son totalmente equivalentes y reflejan la elevada deslocalización electrónica del anillo de benceno. Por ello es tan estable y posee la propiedad de la aromaticidad. Las otras tres formas resonantes contienen separación de cargas y contribuirán menos al híbrido de resonancia. Sin embargo, estas formas resonantes no carecen de importancia porque nos permiten explicar por qué un grupo OCH3 confiere una densidad electrónica más elevada de lo normal a un anillo de benceno. Esto condiciona la reactividad del anillo, como veremos en la lección 13.
Las dos formas de la parte superior son equivalentes y reflejan la deslocalización electrónica que existe en un grupo nitro, en el que se demuestra experimentalmente que los dos enlaces NO son idénticos. La tercera forma de la parte inferior supone la deslocalización de la carga negativa del carbanión hacia el grupo nitro. En esta forma, las cargas negativas residen sobre los átomos más electronegativos, lo que hará que participe más en el híbrido de resonancia. Esta última forma resonante nos sugiere que debe ser relativamente más fácil, dentro de la dificultad que ello supone, generar un carbanión contiguo a un grupo nitro porque la carga negativa está fuertemente deslocalizada.
Las dos formas resonantes no son totalmente equivalentes porque en la de la izquierda la carga positiva reside sobre un carbono trisustituído y en la de la derecha sobre uno disustituído. Esto provoca leves diferencias de estabilidad y, por tanto, de contribución al híbrido de resonancia que estudiaremos con detalle en la lección 5.
Nuevamente la carga negativa de un carbanión contigua a un grupo que contiene enlaces múltiples puede deslocalizarse. La forma resonante con la carga negativa sobre el nitrógeno contribuirá algo más ya que el nitrógeno es más electronegativo que el carbono. Los carbaniones contiguos a grupos funcionales con heteroátomos y enlaces múltiples están estabilizados relativamente y su formación es menos difícil.
La N-metilformamida tiene dos formas resonantes, de las que la que contiene separación de cargas contribuye menos al híbrido de resonancia. Sin embargo, esta forma es sumamente importante porque nos muestra un doble enlace C=N. En las amidas este enlace es más corto de lo que correspondería si fuera un enlace sencillo. La forma resonante con separación de cargas nos permite justificarlo. Por otra parte, las amidas son muy poco básicas, es decir, el par de electrones del nitrógeno debe estar muy poco disponible hacia un ácido externo. La forma resonante con separación de cargas vuelve a darnos la clave. Aunque su participación sea menor en el híbrido de resonacia, nos indica que los electrones del nitrógeno están deslocalizados hacia el oxigeno y por tanto menos disponibles de lo que cabría esperar.
La forma inicial A puede dar lugar a otras dos, B y C, por movimiento imaginario de los electrones a derecha (rojo) o izquierda (negro), respectivamente. La forma C da lugar a otra D, equivalente con A. Por tanto A y D son equivalentes. B y C son difererentes a A y D y también entre sí. Por último B da lugar a otra forma resonate B' por monm vimiento de los dobles enlaces en el anillo. ¿Es posible decir cuál contribuye más al híbrido de resonancia?. Si, sin duda. Fíjate que B y B' tienen un anillo de benceno y por tanto serán las de menor contenido energético puesto que poseen aromaticidad. Esto quedará perfectamente claro en la lección 12.
En este caso la deslocalización de la carga positiva es espectacular, por estar localizada en posición contigua (posición bencílica) a un anillo de benceno. Las dos formas de la parte superior muestran la resonancia del benceno. Estas formas contienen aromaticidad, lo que ha de conferirles estabilidad y por tanto, serán las que más contribuyan al híbrido de resonancia. Las tres de la parte intermedia indican la deslocalización de la carga positiva en el anillo. Las dos primeras son equivalentes y diferentes de la tercera. Esta última permite darnos cuenta de que la carga aún se puede deslocalizar más, interviniendo el doble enlace externo al anillo. Cuando estudies los carbocationes en la lección 5 serás perfectamente capaz de sugerir un orden de participación de las formas resonantes indicadas, según la estabilidad del carbocatión correspondiente. Retoma a este problema entonces.