Сигма против Пи-облигаций
Согласно предположению американского химика Г. Н. Льюиса, атомы стабильны, если они содержат восемь электронов в своей валентной оболочке. Большинство атомов имеют менее восьми электронов в валентных оболочках (кроме благородных газов в группе 18 периодической таблицы); следовательно, они нестабильны. Эти атомы имеют тенденцию вступать в реакцию друг с другом, чтобы стать стабильными. Таким образом, каждый атом может получить электронную конфигурацию благородного газа. Это можно сделать путем образования ионных, ковалентных или металлических связей. Среди них особое место занимает ковалентная связь. В отличие от других химических связей, ковалентное связывание дает возможность образовывать множественные связи между двумя атомами. Когда два атома имеют одинаковую или очень низкую разность электроотрицательностей, они реагируют вместе и образуют ковалентную связь, разделяя электроны. Когда количество разделяемых электронов больше одного от каждого атома,результат множественных облигаций. Вычисляя порядок связи, можно определить количество ковалентных связей между двумя атомами в молекуле. Множественные связи образуются двумя способами. Мы называем их сигма-связью и пи-связью.
Sigma Bond
Символ σ используется для обозначения сигма-связи. Одинарная связь образуется, когда два электрона совместно используются двумя атомами с одинаковой или низкой разностью электроотрицательностей. Два атома могут быть одного или разных типов. Например, когда одни и те же атомы соединяются с образованием молекул, подобных Cl 2, H 2 или P 4, каждый атом связан с другим одной ковалентной связью. Молекула метана (CH 4) имеет простую ковалентную связь между двумя типами элементов (атомами углерода и водорода). Кроме того, метан является примером молекулы, имеющей ковалентные связи между атомами с очень низкой разностью электроотрицательностей. Одинарные ковалентные связи также называют сигма-связями. Сигма-связи - самые сильные ковалентные связи. Они образуются между двумя атомами путем объединения атомных орбиталей. Перекрытие "голова к голове" можно увидеть при формировании сигма-связей. Например, в этане, когда две равные sp 3- гибридизованные молекулы линейно перекрываются, образуется сигма-связь CC. Кроме того, сигма-связи CH образуются за счет линейного перекрытия между одним sp 3гибридизированная орбиталь из углерода и s-орбиталь из водорода. Группы, связанные только сигма-связью, могут вращаться вокруг этой связи относительно друг друга. Это вращение позволяет молекуле иметь разные конформационные структуры.
пи Бонд
Греческая буква π используется для обозначения связей пи. Это также ковалентная химическая связь, которая обычно образуется между p-орбиталями. Когда две p-орбитали латерально перекрываются, образуется пи-связь. Когда это перекрытие имеет место, две доли p-орбитали взаимодействуют с двумя долями другой p-орбитали, и возникает узловая плоскость между двумя атомными ядрами. Когда между атомами существует несколько связей, первая связь является сигма-связью, а вторая и третья связи - пи-связями.
В чем разница между Sigma Bond и pi Bond?
• Сигма-связи образуются за счет перекрытия орбиталей «голова к голове», тогда как пи-связи образуются за счет бокового перекрытия.
• Сигма-облигации сильнее пи-облигаций.
• Сигма-связи могут образовываться как между s-, так и p-орбиталями, тогда как pi-связи в основном образуются между p- и d-орбиталями.
• Одинарные ковалентные связи между атомами являются сигма-связями. Когда между атомами существует несколько связей, можно увидеть пи-связи.
• пи-связи приводят к образованию ненасыщенных молекул.
• Сигма-связи допускают свободное вращение атомов, тогда как пи-связи ограничивают свободное вращение.
