Sigma- ja Pi-sidos
Mikä on Sigma-sidos?
Sigma-sidokset ovat atomien välisiä sidoksia molekyylien sisällä, jotka on muodostettu akselia pitkin, jotka yhdistävät atomien sitoutuneet ytimet.
Molekyyliset sidokset
Molekyylit muodostuvat, kun atomit vaihtavat tai ostavat elektroneja kemiallisen sidoksen kautta. On olemassa pääasiassa kolmenlaisia joukkovelkakirjalainoja. Ioniset sidokset, metalliset sidokset ja kovalenttiset sidokset. Ionisidoksissa atomit yksinkertaisesti vaihtavat elektronin niin, että yksi atomi tulee positiivisesti varautuneeksi ja toinen negatiivisesti varautuu, mikä aiheuttaa sähkömagneettisen voiman vetämisen. Metallisissa sidoksissa elektronit jakautuvat tasaisesti koko molekyylin läpi muodostaen mereen vapaita, delokalisoituja elektroneja, jotka ympäröivät positiivisesti varautuneita ioneja, jotka ovat kiinnostuneita elektroneista.
Kovalenttisten sidosten sisällä elektronit jaetaan ja niiden jakaminen tapahtuu elektronien todennäköisyyspilkkujen ja orbitaalien kautta, joissa ne sijaitsevat, päällekkäisyydellä karkeasti symmetrisella tavalla.
Orbitals ja sigma-sidokset
Orbitaalit ovat tiettyihin energiatasoihin liittyvien atomien alueita. Tunnista kauempana olevilla orbitaleilla olevilla elektroneilla on enemmän energiaa kuin elektroneja lähelle kynnyksiä. Kun yhden atomin kiertorasitukset limittyvät toisen atomin kiertoratkaisuilla, ne muodostavat molekyyliteräksiä, jotka mahdollistavat molekyylisidokset, jotka tietenkin sallivat molekyylit.
Sigma-sidokset ovat ensimmäisen tyyppinen sidos, joka muodostuu atomien välillä. Sigma-sidoksen sisällä elektronitodennäköisyyspilvet ovat akselin ympäri, joka liittää sidotun atomien ytimet. Sigma-sidokset muodostuvat tyypillisesti silloin, kun s eri atomien kiertoradat päällekkäin muodostavat sidoksen. Ne muodostavat aina akselin ympäri kahden ytimen välillä, koska s orbitaali on järjestetty jotain palloa ympärillä ydin.
Sigma-sidoksia ja sigma-orbitaaleja
Sigma-sidoksen muodostavat elektronit ovat sigma-orbitaalien sisällä ja siten ne ovat jonnekin akselin ympäri, joka liittää sidotun atomien ytimet. Sigma-sidos voi kuitenkin olla stabiili tai epästabiili riippuen siitä, ovatko elektronit sigma-sidos-orbitaalissa vai anti-bonding-orbitaali.
Sigma-sidos-orbitaalit tulevat tuntoelinten väliseen tilaan, kun taas anti-bonding-orbitaalit ovat pitkin akselia, joka liittää ytimet, mutta niiden atomien sivuilla, jotka ovat vastakkain niiden välisen tilan kanssa. Sigma-sidos pysyy vakaana, jos useampia elektroneja on liitoskorvakkeissa ja epästabiili, jos enemmän on antibonding-orbitaaleissa tai jos molemmissa on yhtä monta elektronia.
Mikä on Pi-sidos?
Pi-sidokset ovat molekyylien atomien välisiä sidoksia, joissa elektronit ovat akselin ylä- ja alapuolella, joka yhdistää yhdistettyjen atomien ytimet mutta ei akselin suuntaisesti. Ne ovat toisen tyyppinen sidos, joka muodostuu molekyylissä sigma-sidoksen jälkeen.
Pi - joukkovelkakirjat ja p orbitaalien
Syy, että pi-sidot muodostavat liitosakselin ylä- ja alapuolella mutta eivät pitkin sitä, koska ne muodostuvat tavallisesti päällekkäisistä orbitaaleista, kuten p orbitaalit sitoutuneilla atomeilla. Näillä käämitysalueilla ei ole elektronin tiheyttä ytimessä. Tämän seurauksena elektronit muodostavat pi-sidokset, jotka muodostavat päällekkäisyydestä p orbitaalit klusteroituvat aina alueelle, joka ei ole suoraan ytimen vieressä. Pi-sidokset voivat muodostaa myös muiden atomisuunnittelijoiden, kuten d orbitaaleja, joilla on yhteisiä piirteitä p orbitaalien.
Pi-sidoksia ja pi-orbitaaleja
Kun p eri atomien orbitaalit limittyvät, ne muodostavat molekyylispirabitaalit, jotka mahdollistavat pi-sidosten muodostamisen. Sidos voi jälleen olla stabiili tai epästabiili riippuen orbitaalista, jossa elektroni sijaitsee. Pi-sidos pysyy vakaana, jos pi-liitosorbitaleissa on enemmän elektroneja. Se on epävakaa, jos enemmän on anti-bonding orbitaaleissa tai jos yhtäläinen määrä on molemmissa.
Samankaltaisuudet sigma-sidosten ja pi-sidosten välillä
Sigma-sidos- ja pi-sidokset perustuvat molemmat spesifisiin molekyylin kaltaisiin orbitaaleihin, jotka on johdettu tiettyjen atomiorbitalien päällekkäisyydestä, s orbitaalit, jos kyseessä ovat sigma - joukkovelkakirjat ja p orbitaalit pi-joukkovelkakirjojen tapauksessa.Ne voivat myös olla stabiileja tai epästabiileja riippuen siitä, ovatko elektronit sitoutumismolekyylikarbitaleissa tai liimautumisen molekyylinäyteissä.
Merkkien väliset erot ja pi-joukkovelkakirjat
Huolimatta niiden yhtäläisyyksistä on tärkeitä eroja.
- Merkmien muodostavat elektronit jakautuvat yhdistettyyn ytimeen yhdistävään akseliin, kun taas pi-sidosten sisällä olevat elektrit jakautuvat akselin ylä- ja alapuolelle, mutta eivät pitkin sitä.
- Sigma-sidokset ovat ensimmäisiä sidoksia, jotka muodostavat atomien molekyylien välillä, kun taas pi-sidokset ovat toinen.
- Sigma-sidoksia muodostetaan usein yhdistelmällä s orbitaalit eri atomeissa, kun taas pi-sidokset muodostetaan yhdistelmästä p ja samanlaiset orbitals eri atomeissa.
- Lisäksi pi-sidosten muodostamien päällekkäisten orbitaalien suuntaus on kohtisuorassa päällekkäisten orbitaalien suhteen, jotka muodostavat sigma-sidoksia.
Sigma-sidokset vs. pi-sidokset
| Sigma-sidos | Pi-sidos |
| Atomiset kiertorat ylittävät sidosakselin | Atomiset kiertorat ylittävät sidosakselin ylä- ja alapuolella |
| Ensimmäinen sidos muodostuu atomien välillä molekyylien sisällä | Toinen sidos molekyylien atomien välille |
| Muodostuu päällekkäisistä orbitaaleista, kuten s orbitaalien | Muodostuu päällekkäisistä orbitaaleista, kuten p orbitaalien |
| Päällekkäiset orbitalit kohtisuoraan pi-joukkovelkakirjoihin nähden | Päällekkäiset orbitalit kohtisuorassa sigma-sidosten kanssa |
Yhteenveto: Sigma ja Pi Bonds
Sigma-sidos on molekyylin atomien välinen sidos, joka usein muodostuu s orbitaalit, jotka ovat päällekkäisiä yhdistävien ytimien yhdistävän akselin kanssa. Se muodostaa ensimmäisenä ja sen stabiilisuus riippuu siitä, miten elektronit jaetaan sigma-sidos- ja vasta-orbitaaleihin. Pi-sidokset ovat molekyylisidoksia, jotka muodostuvat usein päällekkäisyydestä p eri atomien kiertoradat. Pi-sidokset muodostavat elektronit jaetaan akselin ylä- ja alapuolelle, joka liittää sidotun atomien ytimet, mutta ei akselia pitkin. Näiden sidosten stabiilisuus riippuu myös liimaus- ja sidoksissa olevista pi-orbitaaleista. Sigma-sidokset ovat ensimmäisiä sidoksia, jotka muodostavat molekyylien, kun taas pi-sidokset muodostavat toisen sidoksen. Pi-sidokset muodostavat myös atomiorbitaleja, jotka ovat suunnattuja kohtisuorassa niitä, jotka muodostavat sigma-sidoksia.
