Pautan Sigma

Apakah pautan sigma?

Dia Pautan Sigma (diwakili sebagai σ) adalah kesatuan kovalen, yang dicirikan oleh perkongsian dua elektron yang berlaku di antara beberapa atom untuk membentuk pautan ini. Di samping itu, ini adalah kelas pautan mudah, di mana kedua -dua atom dipatuhi oleh dua elektron yang membentuk satu kesatuan.

Apabila dua atau lebih atom digabungkan untuk menimbulkan sebatian molekul baru, mereka diikat oleh dua jenis pautan: ionik dan kovalen, yang strukturnya bergantung kepada bagaimana elektron dikongsi antara kedua -dua atom yang terlibat dalam gandingan ini.

Sambungan yang dihasilkan melalui elektron dijalankan terima kasih kepada tumpang tindih orbital yang dimiliki oleh setiap atom (oleh hujungnya), pemahaman sebagai orbitals ruang di mana ia lebih cenderung untuk mencari elektron dalam atom dan yang ditakrifkan oleh ketumpatan elektronik.

Bagaimana bentuk pautan sigma?

Biasanya, diketahui bahawa hubungan mudah antara dua atom bersamaan dengan pautan jenis sigma tunggal.

Begitu juga, pautan ini berasal dari tumpang tindih atau bertindih pada cara depan antara hujung orbital atom dua atom yang berbeza.

Atom -atom ini yang orbitals tumpang tindih mesti berada di kedudukan bersebelahan antara satu sama lain, sehingga elektron individu yang dimiliki oleh setiap orbital atom dapat membuat kesatuan yang efektif dan membentuk pautan.

Dari sini hakikat bahawa pengedaran elektronik yang ditunjukkan atau lokasi ketumpatan elektron dari setiap pertindihan dilahirkan, ia mempunyai simetri silinder di sekitar paksi yang berlaku di antara kedua -dua spesies atom yang dikaitkan.

Dalam kes ini, orbital yang dipanggil sigma boleh dinyatakan dengan lebih mudah dari segi ikatan intramolekul yang terbentuk di dalam molekul dialom, dengan menyatakan bahawa terdapat juga beberapa jenis ikatan sigma.

Jenis bon sigma yang paling biasa adalah: D_z²+d_z², S+p_z, p_z+p_z dan s+s; di mana subskrip z mewakili paksi yang dibentuk oleh pautan yang dibentuk dan setiap huruf (s, p dan d) sepadan dengan orbital.

Pembentukan pautan sigma dalam spesies kimia yang berbeza

Apabila bercakap mengenai orbital molekul, rujukan dibuat ke kawasan yang mengumpul ketumpatan elektronik yang lebih besar apabila membentuk jenis seperti antara molekul yang berbeza, mendapatkan melalui gabungan orbital atom.

Dari sudut pandangan mekanik kuantum, kajian telah menyimpulkan bahawa orbital molekul yang mempamerkan tingkah laku yang sama simetri, sebenarnya digabungkan dalam campuran (hibridisasi).

Walau bagaimanapun, transendensi gabungan orbital ini berkaitan dengan tenaga relatif yang nyata orbital molekul yang sama dengan simetri.

Dalam kes molekul organik, spesies siklik yang terdiri daripada satu atau lebih struktur cincin sering diperhatikan, yang sering dibentuk oleh sejumlah besar bon jenis sigma bersempena dengan kesatuan pi (pelbagai pautan).

Malah, menggunakan pengiraan matematik yang mudah, adalah mungkin untuk menentukan bilangan ikatan sigma yang terdapat dalam spesies molekul.

Terdapat juga kes -kes sebatian koordinasi (dengan logam peralihan), n yang menggabungkan pelbagai pautan dengan pelbagai jenis interaksi pautan, serta molekul yang dibentuk oleh pelbagai jenis atom (poliiatomik).

Ciri -ciri pautan Sigma

Pautan Sigma mempunyai ciri -ciri unik yang jelas membezakannya dari jenis kesatuan kovalen lain (pautan pi), antaranya adalah fakta bahawa jenis pautan ini adalah yang paling kuat antara kesatuan kimia kelas kovalen.

Ini kerana pertindihan di antara orbital berlaku secara langsung, sepaksi (atau linear) dan frontal; iaitu, pertindihan maksimum antara orbital diperoleh.

Di samping itu, pengedaran elektronik dalam kesatuan ini terutamanya tertumpu antara nukleus spesies atom yang digabungkan.

This sigma orbital overlap occurs in three possible ways: between a pair of pure orbitals (S-S), between a pure and one hybrid orbital (S-SP) or between a pair of hybrid type orbitals (sp (sp³- sp³).

Hibridisasi diberikan terima kasih kepada campuran orbital asal atom³ = orbital tulen atau tiga orbital tulen jenis p).

Di samping itu, pautan sigma boleh wujud secara bebas, serta mengakui pergerakan putaran bebas antara beberapa atom.

Contoh pautan sigma

Oleh kerana ikatan kovalen adalah kelas kesatuan yang paling biasa di antara atom, pautan sigma didapati dalam sejumlah besar spesies kimia, seperti yang dapat dilihat di bawah.

Dalam molekul gas diatomik -seperti hidrogen (h₂), oksigen (atau₂) dan nitrogen (n₂)- pelbagai jenis pautan boleh berlaku bergantung kepada hibridisasi atom.

Dalam kes Hidrogen Terdapat satu pautan sigma dengan menyertai kedua-dua atom (h-h), kerana setiap atom menyumbang satu-satunya elektron.

Sebaliknya, di Oksigen molekul Kedua -dua atom itu disatukan oleh ikatan berganda (O = O) -yang adalah pautan sigma- dan satu pi, meninggalkan setiap atom dengan tiga pasang elektron yang tersisa yang dipasangkan.

Sebaliknya, setiap atom nitrogen Ia mempunyai lima elektron pada tahap tenaga luarannya (lapisan Valencia), jadi mereka bergabung dengan pautan triple (n≡N), yang membayangkan kehadiran ikatan sigma dan dua ikatan pi dan sepasang elektron berpasangan di setiap atom.

Dengan cara yang sama, ia berlaku dalam sebatian kitaran dengan ikatan mudah atau berganda dan dalam semua jenis molekul yang strukturnya dibentuk oleh ikatan kovalen.