一、共振论的基本内容

我们目前所使用的化合物的结构式，一般都是根据价键理论书写出来的。但是，受到价键理论的局限，按照该理论书写的这些结构式，并不总是能够真实客观地反映分子的实际结构的。例如，对于甲酸电离所生成的甲酸根（HCOO-），一般将其结构式写为：

根据这一结构式提供的信息，可以认为其分子中存在着两种碳氧键：碳氧单键与碳氧双键。二者的键长、键角应该都不一样。但事实上甲酸根分子中只存在一种碳氧键，两碳氧键的键长与键角都是完全一样的。再如，苯分子的结构常用如下凯库勒式（Kekulé formula）式表示：

这一结构表明苯分子中存在两种不同的碳碳键：碳碳单键与碳碳双键，其键长、键角亦应有所不同。可实际上苯分子中的6个碳碳键都是一样的，不存在键长、键角的差别。这些例子说明，只用单一的经典价键结构式来表示化合物的结构，在某些情况下是存在缺陷的。

为了弥补价键法在描述存在电子离域现象的分子结构时所存在的不足，鲍林等化学家在用量子力学研究分子结构的过程中，提出了用两个或更多个经典价键结构式来表示分子结构的方法，这就是“共振论”。

共振论的基本观点如下：

1.当一个分子、离子或自由基按价键理论可写成两个或更多个经典结构式时，其真实结构就是这些式子共振出来的共振杂化体（resonance hybrid）。例如，按照共振论的观点，苯主要是以下两个结构式的共振杂化体：

其中双向箭头表示共振，意即无法用某一单一的结构式来合理地描述一个化合物，需要借助两个或多个结构式，来综合反映表达该分子的真实结构。

在苯的结构中，所有碳碳键完全相同（键长均为139pm，键角均为120°），既不同于一般的C—C单键（键长为154pm），也不同于一般的C==C双键（键长为134pm），这说明在苯分子中并没有纯粹的单键或双键，不能用单一的结构式表示，需要用以上多个结构式的共振来表示。这些能够书写出来的结构式称为共振结构式（resonating structure，或称极限结构式），它们之间的差别仅在于电子对的位置不同。苯即可看作是这些共振结构式的共振杂化体。

2.共振杂化体是单一物质，可用以表述分子的真实结构，但它既不是几个共振结构式的混合物，也不是几种结构式互变的平衡体系。

3.共振结构式不具客观真实性，只是近似的或假想的，哪一个共振结构式都不能单独用来完满地表述分子的性质。但它们却又都有一定的结构意义，都与真实结构存在内在的联系，并在一定程度上共同反映真实分子的结构特征。

4.共振结构式可用以说明分子的稳定程度或分子中电荷分布的位置。一般情况下，共振结构式的数目越多，电子的离域程度越大，表明分子越稳定。如苯、萘、蒽、菲相比较，苯可写出二个共振结构式，萘可写出三个共振结构式，蒽可写出四个共振结构式，而菲可以写出五个共振结构式，因此按照共振论的观点，几种芳香化合物的稳定性顺序应该为苯＜萘＜蒽＜菲。

虽然在大多数情况下共振论的这一观点与事实相符，但在某些情况下也与事实有出入，这也是共振论的局限性所在。例如在上述芳香烃中，苯实际上是电子离域程度最大，也是最稳定的。

5.不同共振结构参与共振杂化体的比重是不同的。能量越低、越稳定的共振结构式参与程度越高，对共振杂化体的贡献也越大。

例如，对于乙酸的两个共振结构式，结构式（Ⅰ）中所有原子都达到八个电子的稳定状态，没有正负电荷分离，较为稳定，因而对共振杂化的贡献较大。

共振杂化体比任何一个共振结构式的能量都低，都稳定。根据能量最低的共振结构式所计算出的能值和分子实际测得的能值之间的差称为共振能（resonance energy）。例如，苯分子共振结构式看上去是环己-1，3，5-三烯，其分子中三个双键全部发生加氢反应时所释放出的能量（称为氢化热）应该是环己烯氢化热（119.5kJ/mol）的三倍，即358.5kJ/mol，但实测苯的氢化热只有208.16kJ/mol，二者相差约150kJ/mol，这150kJ/mol的能差就是苯分子共振能。