Różnica między wiązaniem Sigma i Pi

Czym jest więź Sigma?

Wiązania Sigma to wiązania między atomami w cząsteczkach utworzonych wzdłuż osi łączącej związane jądra atomów.

Wiązania molekularne

Cząsteczki powstają, gdy atomy wymieniają się lub dzielą elektrony poprzez wiązanie chemiczne. Istnieją zasadniczo trzy rodzaje obligacji. Wiązania jonowe, wiązania metaliczne i wiązania kowalencyjne. W wiązaniach jonowych atomy po prostu wymieniają elektron, tak że jeden atom zostanie naładowany dodatnio, a drugi ujemnie, powodując przyciąganie ich siłą elektromagnetyczną. W wiązaniach metalicznych elektrony będą równomiernie rozmieszczone w całej cząsteczce, tworząc morze wolnych, zdelokalizowanych elektronów otaczających dodatnio naładowane jony przyciągane do elektronów.

W wiązaniach kowalencyjnych elektrony są dzielone, a sposób, w jaki są one dzielone, odbywa się za pośrednictwem chmur prawdopodobieństwa elektronów i orbitali, w których się znajdują, nakładających się w sposób w przybliżeniu symetryczny.

Wiązania orbitalne i sigma

Orbitale to regiony wokół atomów związane z określonymi poziomami energii. Elektrony na orbitach dalej od jądra będą miały więcej energii niż elektrony na orbitali bliżej jądra. Kiedy orbitale jednego atomu zachodzą na orbitale z innego atomu, tworzą orbitale molekularne, które pozwalają na wiązania molekularne, które oczywiście umożliwiają cząsteczkom.

Wiązania Sigma są pierwszym rodzajem wiązania, które powstanie między atomami. W wiązaniu sigma chmury prawdopodobieństwa elektronowego będą przebiegać wzdłuż osi łączącej jądra atomów związanych. Wiązania Sigma zwykle tworzą się, kiedy s orbitale z różnych atomów nakładają się, tworząc wiązanie. Zawsze będą się tworzyć wzdłuż osi między dwoma jądrami, ponieważ s orbital jest ułożony w coś w rodzaju kuli wokół jądra.

Wiązania Sigma i orbitale sigma

Elektrony tworzące wiązanie sigma będą w orbitalach sigma, a zatem będą gdzieś wzdłuż osi łączącej jądra atomów związanych. Wiązanie sigma może jednak być stabilne lub niestabilne, w zależności od tego, czy elektrony znajdują się w orbicie wiążącym sigma, czy orbicie anty-wiążącym.

Orbitale wiążące sigma będą w przestrzeni między jądrami, podczas gdy orbitale anty-wiążące będą wzdłuż osi łączącej jądra, ale po bokach atomów naprzeciwko przestrzeni między nimi. Wiązanie sigma będzie stabilne, jeśli więcej elektronów znajdzie się na orbitale wiążącym, i niestabilne, jeśli więcej będzie na orbitale antyondingowym lub jeśli w obu będzie taka sama liczba elektronów.

Co to jest obligacja Pi?

Wiązania Pi to wiązania między atomami w cząsteczkach, w których elektrony znajdują się powyżej i poniżej osi łączącej jądra połączonych atomów, ale nie wzdłuż osi. Są drugim rodzajem wiązania, które powstanie w cząsteczce po wiązaniu sigma.

Obligacje Pi i p orbitale

Wiązania pi tworzą się powyżej i poniżej osi wiązania, ale nie wzdłuż niej, ponieważ zwykle powstają z nakładających się orbitali, takich jak p orbitale na związanych atomach. Te orbitale nie mają gęstości elektronowej w jądrze. W rezultacie elektrony tworzące wiązania pi, które powstają z nakładania się p orbitale zawsze będą skupiać się w regionie, który nie sąsiaduje bezpośrednio z jądrem. Wiązania Pi mogą również tworzyć się między innymi orbitalami atomowymi, takimi jak re orbitale, które mają wspólne cechy p orbitale.

Obligacje Pi i orbitale pi

Gdy p orbitale różnych atomów nakładają się, tworzą molekularne orbitale pi, które umożliwiają tworzenie wiązań pi. Wiązanie może być ponownie stabilne lub niestabilne w zależności od orbitalu, w którym znajduje się elektron. Wiązanie pi będzie stabilne, jeśli na orbitale wiążącym pi będzie więcej elektronów. Będzie niestabilny, jeśli więcej będzie na orbitali anty-wiążących lub jeśli w obu będzie równa liczba.

Podobieństwa między wiązaniami sigma i wiązaniami pi

Wiązania Sigma i pi są oparte na określonych orbitali molekularnych, które powstają na przykład z nakładania się poszczególnych orbitali atomowych, s orbitale w przypadku wiązań sigma i p orbitale w przypadku wiązań pi. Mogą być również stabilne lub niestabilne, w zależności od tego, czy elektrony znajdują się w wiążących orbitali molekularnych, czy przeciwwiążących orbitali molekularnych.

Różnice między wiązaniami sigma i wiązaniami pi

Pomimo ich podobieństwa istnieją istotne różnice.

• Elektrony tworzące wiązania sigma będą rozmieszczone w przestrzeni wzdłuż osi łączącej połączone jądra, podczas gdy elektrony w wiązaniach pi będą rozmieszczone powyżej i poniżej osi, ale nie wzdłuż niej.
• Wiązania Sigma są pierwszymi wiązaniami, które tworzą się między atomami w cząsteczkach, podczas gdy wiązania pi są drugie.
• Wiązania Sigma są często tworzone przez połączenie s orbitale w różnych atomach, podczas gdy wiązania pi powstają z kombinacji p i podobne orbitale w różnych atomach.
• Ponadto orientacja nakładających się orbitali tworzących wiązania pi będzie prostopadła do orientacji nakładających się orbitali tworzących wiązania sigma.

Obligacje Sigma vs. obligacje pi

Wiązanie Sigma	Obligacja Pi
Orbitale atomowe zachodzą na siebie wzdłuż osi wiązania	Orbitale atomowe zachodzą na siebie powyżej i poniżej osi wiązania
Najpierw tworzą się wiązania między atomami w cząsteczkach	Drugie wiązania tworzą się między atomami w cząsteczkach
Utworzony z nakładających się orbitali, takich jak s orbitale	Utworzony z nakładających się orbitali, takich jak p orbitale
Nakładające się orbitale prostopadłe do wiązań pi	Nakładające się orbitale prostopadłe do orbit wiązań sigma

Podsumowanie: Obligacje Sigma i Pi

Wiązanie sigma jest wiązaniem między atomami w cząsteczce, którą często tworzy s orbitale zachodzące na siebie wzdłuż osi łączącej połączone jądra. Tworzy się jako pierwszy, a jego stabilność zależy od tego, w jaki sposób elektrony są rozmieszczone w orbitalach wiążących sigma i antyondujących. Wiązania Pi to wiązania molekularne tworzone często z nakładania się p orbitale z różnych atomów. Elektrony tworzące wiązania pi będą rozmieszczone powyżej i poniżej osi łączącej jądra atomów związanych, ale nie wzdłuż osi. Stabilność tych wiązań zależy również od wiązania i orbitali anty-wiązania. Wiązania Sigma będą pierwszymi wiązaniami, które utworzą się w cząsteczkach, podczas gdy wiązania pi będą drugimi tworzącymi się wiązaniami. Wiązania Pi powstają również z orbitali atomowych, które są zorientowane prostopadle do tych tworzących wiązania sigma.