Link Sigma Jak to jest sformułowane, charakterystyka i przykłady

The sigma link (reprezentowane jako σ) jest połączeniem typu kowalencyjnego, które charakteryzuje się dzieleniem dwóch elektronów, które występują między parą atomów, aby utworzyć to wiązanie. Ponadto jest to prosta klasa wiązań, w której oba atomy przylegają do siebie dwoma elektronami tworzącymi jedność.

Gdy łączą się dwa lub więcej atomów, tworząc nowe związki molekularne, łączy się je za pomocą dwóch rodzajów wiązań: jonowego i kowalencyjnego, których struktura zależy od tego, jak elektrony są dzielone między oba atomy zaangażowane w to sprzężenie.

Połączenie generowane przez elektrony odbywa się dzięki nakładaniu się orbitali, które należą do każdego atomu (na ich końcach), rozumiejąc jako orbitale przestrzenie, w których elektron najprawdopodobniej znajduje się w atomie i które są zdefiniowane przez gęstość elektroniczna.

Indeks

• 1 Jak powstaje?
  • 1.1 Tworzenie wiązań sigma w różnych gatunkach chemicznych
• 2 Charakterystyka
• 3 Przykłady
• 4 odniesienia

Jak się tworzy?

Zazwyczaj wiadomo, że pojedyncze wiązanie między dwoma atomami jest równoważne pojedynczemu ogniwu typu sigma.

Podobnie, linki te powstają z powodu nakładania się lub nakładania w sposób czołowy, który zachodzi między końcami orbitali atomowych dwóch różnych atomów.

Te atomy, których orbitale nakładają się na siebie, muszą znajdować się w miejscach sąsiadujących ze sobą, tak że poszczególne elektrony należące do każdego orbitalu atomowego mogą tworzyć efektywne połączenie, a tym samym tworzyć wiązanie.

Z tego wynika, że ​​rozkład elektroniczny, który się manifestuje lub położenie gęstości elektronów pochodzących z każdej superpozycji, ma symetrię kształtu cylindrycznego wokół osi, która występuje między oboma związanymi gatunkami atomowymi.

W tym przypadku orbital zwany sigma może być wyrażany łatwiej w kategoriach wiązań wewnątrzcząsteczkowych, które powstają w cząsteczkach dwuatomowych, zauważając, że istnieje również kilka rodzajów wiązań sigma.

Najczęściej obserwowanymi rodzajami wiązań sigma są: d_z²+d_z², s + p_z, str_z+str_z i s + s; gdzie indeks Z reprezentuje oś utworzoną przez utworzone wiązanie, a każda litera (s, p i d) odpowiada orbitalowi.

Tworzenie wiązań sigma w różnych gatunkach chemicznych

Kiedy mówimy o orbitali molekularnych, odnosimy się do regionów, które gromadzą najwyższą gęstość elektronów, gdy powstaje wiązanie tego typu między różnymi cząsteczkami, uzyskane za pomocą kombinacji orbitali atomowych.

Z punktu widzenia mechaniki kwantowej badania wykazały, że orbitale typu molekularnego, które wykazują symetrycznie równe zachowanie, są faktycznie łączone w mieszaninach (hybrydyzacje).

Jednak transcendencja tej kombinacji orbitali jest ściśle związana z względnymi energiami manifestowanymi przez orbitale molekularne, które są symetrycznie podobne.

W przypadku cząsteczek organicznych często obserwuje się cząstki cykliczne składające się z jednej lub więcej struktur pierścieniowych, które często składają się z dużej liczby wiązań typu sigma w połączeniu z wiązaniami typu pi (wiązania wielokrotne)..

W rzeczywistości, używając prostych obliczeń matematycznych, możliwe jest określenie liczby wiązań sigma obecnych w gatunkach molekularnych.

Istnieją również przypadki związków koordynacyjnych (z metalami przejściowymi), które łączą wiele wiązań z różnymi rodzajami oddziaływań wiążących, a także cząsteczki złożone z różnych typów atomów (wieloatomowych).

Funkcje

Wiązania sigma mają unikalne cechy, które wyraźnie odróżniają je od innych typów wiązania kowalencyjnego (wiązanie pi), wśród których jest fakt, że ten typ wiązania jest najsilniejszy spośród wiązań chemicznych klasy kowalencyjnej..

Dzieje się tak, ponieważ nakładanie się orbitali zachodzi bezpośrednio, współosiowo (lub liniowo) i frontalnie; czyli uzyskuje się maksymalne nakładanie się orbitali.

Dodatkowo, rozkład elektroniczny w tych związkach koncentruje się głównie między jądrem połączonych gatunków atomowych.

To nakładanie się orbitali sigma zachodzi na trzy możliwe sposoby: między parą czystych orbitali (s-s), między czystym orbitalem a hybrydowym (s-sp) lub między parą hybrydowych orbitali (sp³- sp³).

Hybrydyzacja zachodzi dzięki mieszaninie orbitali o pochodzeniu atomowym różnych klas, dzięki czemu uzyskany hybrydowy orbital zależy od ilości każdego z typów czystych orbitali początkowych (na przykład sp.³ = czysty orbitalny s + trzy czyste orbitale typu p).

Oprócz tego łącze sigma może istnieć niezależnie, jak również dopuszczać swobodny ruch obrotowy między parą atomów.

Przykłady

Ponieważ wiązanie kowalencyjne jest najczęstszym rodzajem połączenia między atomami, wiązanie sigma występuje w ogromnej ilości związków chemicznych, co można zobaczyć poniżej.

W dwuatomowych cząsteczkach gazu - takich jak wodór (H₂), tlen (O₂) i azot (N₂) - różne typy wiązań mogą być prezentowane w zależności od hybrydyzacji atomów.

W przypadku wodoru istnieje pojedyncze wiązanie sigma łączące oba atomy (H-H), ponieważ każdy atom ma swój jedyny elektron.

Z drugiej strony, w tlenu cząsteczkowym oba atomy są połączone podwójnym wiązaniem (O = O) - czyli wiązaniem sigma - i pi, pozostawiając każdy atom z trzema parami pozostałych elektronów sparowanych.

Zamiast tego każdy atom azotu ma pięć elektronów na swoim najbardziej zewnętrznym poziomie energii (powłoka walencyjna), więc są one połączone przez potrójne wiązanie (N≡N), co implikuje obecność wiązania sigma i dwóch wiązań pi oraz para elektronów sparowanych w każdym atomie.

Podobnie, występuje w związkach typu cyklicznego z wiązaniami pojedynczymi lub wielokrotnymi i we wszystkich typach cząsteczek, których struktura składa się z wiązań kowalencyjnych..

Referencje

1. Wikipedia. (s.f.). Obligacja Sigma. Źródło z en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Chemia, dziewiąta edycja. Meksyk: McGraw-Hill.
3. ThoughtCo. (s.f.). Definicja Sigma Bond Chemistry. Pobrane z thinkco.com
4. Britannica, E. (s.f.). Obligacja Sigma. Źródło: britannica.com
5. LibreTexts. (s.f.). Sigma i obligacje Pi. Źródło: chem.libretexts.org
6. Srivastava, A. K. (2008). Organic Chemistry Made Simple. Pobrane z books.google.co.ve