Forskjellen mellom Sigma og Pi-obligasjonen

Hva er Sigma-binding?

Sigma-bindinger er bindinger mellom atomer innenfor molekyler dannet langs aksen som forbinder de bundet kjerne av atomene.

Molekylære bindinger

Molekyler dannes når atomer utveksler eller deler elektroner gjennom kjemisk binding. Det er i hovedsak tre typer obligasjoner. Joniske bindinger, metalliske bindinger og kovalente bindinger. I ioniske bindinger vil atomer enkelt bytte en elektron slik at et atom vil bli positivt ladet og det andre negativt ladet, noe som får dem til å bli tiltrukket av elektromagnetisk kraft. I metalliske bindinger blir elektroner jevnt fordelt gjennom hele molekylet og skaper et hav av frie, delokaliserte elektroner som omslutter positivt ladede ioner tiltrukket av elektronene.

Innenfor kovalente bindinger deles elektroner, og måten de deles på, er gjennom sannsynligheten for skyternes elektronikk, og de orbitaler de ligger i, overlapper på en måte som er omtrent symmetrisk.

Orbitals og Sigma obligasjoner

Orbitaler er regioner rundt atomer forbundet med bestemte energinivåer. Elektroner i orbitaler lenger fra kjernen vil ha mer energi enn elektroner i orbitaler nærmere kjernefeltet. Når orbitaler av ett atom overlapper med orbitaler fra et annet atom, danner de molekylære orbitaler som tillater molekylære bindinger som selvfølgelig tillater molekyler.

Sigma-obligasjoner er den første typen binding som vil danne mellom atomer. Innenfor en sigma-binding vil elektronsannsynlighetsskyene ligge langs aksen som forbinder kjerne av de bundet atomer. Sigma-obligasjoner vil typisk danne når s Orbitaler fra forskjellige atomer overlapper for å skape et bånd. De vil alltid danne seg langs aksen mellom de to kjernene fordi s orbital er arrangert i noe som en kule rundt kjernen.

Sigma-obligasjoner og sigma-orbitaler

Elektronene som utgjør sigma-bindingen vil ligge innenfor sigma-orbitalene og vil således være et sted langs aksen som forbinder kjerne av de bundet atomer. Sigma-bindingen kan imidlertid være stabil eller ustabil, avhengig av om elektronene befinner seg i en sigmabindings-orbital eller en anti-bindende orbital.

Sigma-bindingsorbitaler vil ligge i mellomrommet mellom kjernene, mens anti-bindende orbitaler vil ligge langs aksen som forbinder kjernene, men på sidene av atomene motsatte rommet mellom dem. Sigma-bindingen vil være stabil hvis flere elektroner er i bindingsorbitalerne og ustabile hvis flere er i de antiblokerende orbitaler, eller hvis det er like mange elektroner i begge.

Hva er Pi-binding?

Pi-bindinger er bindinger mellom atomer i molekyler hvor elektronene er over og under aksen som forbinder kjernene til de tilkoblede atomer, men ikke langs aksen. De er den andre typen binding som vil danne innenfor et molekyl etter sigmabindingen.

Pi obligasjoner og p orbitaler

Årsaken til at pi-bindinger danner over og under bindingsaksen, men ikke langs den, er fordi de vanligvis dannes av overlappende orbitaler som f.eks. p orbitaler på de bundet atomer. Disse orbitaler har ikke en elektrontetthet ved kjernen. Som et resultat danner elektronene pi-bindingene som dannes fra overlappingen p orbitaler vil alltid klynge i en region som ikke er direkte tilstøtende til kjernen. Pi-bindinger kan også dannes mellom andre atomorbitaler, for eksempel d orbitaler som har funksjoner til felles med p orbitaler.

Pi-bindinger og pi-orbitaler

Når p orbitaler av forskjellige atomer overlapper de, skaper de molekylære pi-orbitaler som tillater at pi-bindinger dannes. Obligasjonen kan igjen være stabil eller ustabil, avhengig av omgangen der elektronen befinner seg. Pi-bindingen vil være stabil hvis flere elektroner er i pi-bindingsorbitaler. Det vil være ustabilt hvis flere er i anti-bindings-orbitaler, eller hvis et like tall er i begge deler.

Likheter mellom sigma obligasjoner og pi obligasjoner

Sigma-bindinger og pi-bindinger er begge basert på spesifikke molekylære orbitaler som er avledet fra overlapping av bestemte atomorbitaler, for eksempel, s orbitaler i tilfelle av sigma obligasjoner og p orbitaler i tilfelle av pi obligasjoner. De kan også være stabile eller ustabile avhengig av om elektroner er i bindingsmolekylære orbitaler eller anti-bindende molekylære orbitaler.

Forskjeller mellom sigma obligasjoner og pi obligasjoner

Til tross for deres likheter er det viktige forskjeller.

• Elektroner som lager segma-obligasjoner vil bli fordelt i rommet langs aksen som forbinder de sammenkædede kjernene, mens elektroner innenfor pi-obligasjoner vil bli fordelt over og under aksen, men ikke langs det.
• Sigma-obligasjoner er de første bindingene som dannes mellom atomer i molekyler, mens pi-bindinger er det andre.
• Sigma-bindinger dannes ofte av kombinasjonen av s orbitaler i forskjellige atomer, mens pi-bindinger dannes fra kombinasjonen av p og lignende orbitaler i forskjellige atomer.
• I tillegg vil orienteringen av overlappende orbitaler som danner pi-bindinger være vinkelrett på den for overlappende orbitaler som danner sigma-bindinger.

Sigma obligasjoner vs pi obligasjoner

Sigma-obligasjon	Pi-bindingen
Atom-orbitaler overlapper langs sammenbindingsaksen	Atom-orbitaler overlapper over og under bindingsaksen
Første obligasjoner for å danne mellom atomer i molekyler	Andre obligasjoner for å danne mellom atomer i molekyler
Formet fra overlappende orbitaler som s orbitaler	Formet fra overlappende orbitaler som p orbitaler
Overlappende orbitaler vinkelrett på pi-bindingene	Overlappende orbitaler vinkelrett på segma-bindingene

Sammendrag: Sigma og Pi Obligasjoner 

Sigma-bindingen er en binding mellom atomer innenfor et molekyl som ofte dannes av s orbitaler overlappende langs aksen som forbinder de sammenføyde kjernene. Den er den første som dannes, og dens stabilitet avhenger av hvordan elektronene fordeles i sigmabindingen og antibakterielle orbitaler. Pi-bindinger er molekylære bindinger dannet ofte fra overlapping p orbitaler fra forskjellige atomer. Elektronene som utgjør pi-bindinger vil bli fordelt over og under aksen som forbinder kjerne av de bundet atomer, men ikke langs aksen. Stabiliteten av disse bindingene avhenger også av bindings- og antibondenserende pi-orbitaler. Sigma-obligasjoner vil være de første bindingene som dannes i molekyler, mens pi-bindinger vil være de andre bindingene som skal dannes. Pi-bindinger danner også fra atomorbitaler som er orientert vinkelrett på de som lager segma-bindinger.