Benzen (C6H6) aromatik hidrokarbonların ana bileşiğidir. Benzenin özellikleri aşağıdaki rezonans yapıları ile en iyi şekilde gösterilebilir.
Benzen, altı köşesinde karbon atomları bulunan düzlemsel altıgen bir moleküldür.
Tüm karbon-karbon bağlarının uzunlukları ve kuvvetleri, tüm karbon hidrojen bağlarında olduğu gibi eşittir ve tüm CCC ve HCC açıları 120° dir. Buna göre her karbon atomu sp2 -melezidir; iki komşu karbon atomu ve bir hidrojen atomu arasında üç sigma bağı oluşur.
Bu düzenleme her karbon atomu üzerinde, benzenin molekül düzlemine ya da sıkça adlandırıldığı gibi benzen halkasına dik, melezleşmemiş bir 2pz orbitali bırakır. Benzen için bir halkalı düzenlemede altı adet melezleşmemiş 2p- orbital bulunur.
Halka düzleminde dik olarak yönlenmiş her bir 2pz orbitali her iki komşu karbondaki 2pz orbitali ile örtüşür. Altı 2pz orbitalinin karşılıklı etkileşmesi, altı pi molekül orbitalinin oluşmasına yol açar; bunlardan üçü bağlayıcı, diğer üçü ise karşıt bağlayıcıdır. Buna göre, temel durumdaki bir benzen molekülü, bağlayıcı üç pi bağlı molekül orbitalinde altı elektrona ve her bir orbital eşleşmiş spinli iki elektrona sahiptir.
(a) Benzende karbon atomları üzerindeki altı 2pz orbitali (b) 2pz orbitallerinin örtüşmesiyle oluşan lokalize olmamış molekül orbitalleri. Lokalize olmamış molekül orbitali pi simetrisine sahiptir ve benzen halkası düzleminin altında ve üstünde yer alır. Gerçekte bu 2pz orbitalleri üç (adet) bağlayıcı ve üç (adet) karşıt bağlayıcı molekül orbitali oluşturmak üzere altı farklı yolla birleşebilir. Burada gösterilen en kararlı olandır.
Etilen molekülünde iki 2pz orbitalinin örtüşmesi, iki karbon atomu üzerinde bir bağlayıcı ve bir karşıt bağlayıcı molekül orbitali oluşturur. Bununla birlikte, benzendeki 2pz orbitallerinin karşılıklı etkileşmesi, iki komşu bağlanmış atomla sınırlı olmayan, gerçekte üç ya da daha fazla atoma dağılan lokalize olmamış molekül orbitallerinin oluşmasına yol açar. Buna göre, bu orbitallerin herhangi birine yerleşmiş elektronlar benzen halkasının etrafında serbestçe hareket ederler. Bu nedenle benzenin yapısı bazen aşağıdaki gibi gösterilir:
Altıgen içindeki daire, karbon atomları arasındaki pi bağlarının bir iki atom arasına sıkışıp kalmadığını, pi elektron yoğunluğunun tüm benzen molekülüne düzgün olarak dağıldığını gösterir. Kısaca göreceğimiz gibi, elektronların lokalize olmaması aromatik hidrokarbonlara fazladan kararlılık kazandırır.
Şimdi benzendeki her bir karbon-karbon bağının bir sigma bağı ve bir “kısmi” pi bağı içerdiği söylenebilir. Buna göre, herhangi iki komşu karbon atomu arasındaki bağlanma derecesi 1 ile 2 arasındadır. Böylece, molekül kuramı, değerlik bağı kuramına dayanan rezonans kavramına bir seçenek oluşturmaktadır