Ero Sigman ja Pi-sidoksen välillä

Mikä on Sigma-sidos?

Sigma-sidokset ovat atomien välisiä sidoksia molekyyleissä, jotka on muodostettu pitkin akselien, jotka yhdistävät atomien sitoutuneet ytimet.

Molekyylisidokset

Molekyylit muodostuvat, kun atomit vaihtavat tai jakavat elektroneja kemiallisen sidoksen kautta. Joukkovelkakirjalainoja on pääosin kolmen tyyppisiä. Ionisidokset, metallisidokset ja kovalenttiset sidokset. Ionisidoksissa atomit vaihtavat yksinkertaisesti elektronin siten, että yksi atomi tulee positiivisesti varautuneeksi ja toinen negatiivisesti varautuneeksi, aiheuttaen niiden kiinnittymisen sähkömagneettisella voimalla. Metallisissa sidoksissa elektronit jakautuvat tasaisesti koko molekyylin läpi, jolloin muodostuu vapaiden, delokalisoituneiden elektronien meri, joka ympäröi positiivisesti varautuneita ioneja, jotka ovat kiinnittyneet elektroneihin.

Kovalenttisissa sidoksissa elektronit jakautuvat ja tapa, jolla ne jaetaan, tapahtuu elektronien todennäköisyyspilvien ja niiden orbitaalien kautta, joissa ne sijaitsevat, päällekkäin tavalla, joka on karkeasti symmetrinen.

Orbitaalit ja sigma-siteet

Orbitaalit ovat alueita atomien ympärillä, jotka liittyvät tiettyihin energiatasoihin. Ytimestä kauempana olevilla orbitaaleissa olevilla elektroneilla on enemmän energiaa kuin ytimelle lähempien orbitaalien elektronilla. Kun yhden atomin kiertoradat menevät päällekkäin toisen atomin orbitaalien kanssa, ne muodostavat molekyyliorbitaalit, jotka sallivat molekyylisidokset, jotka tietysti sallivat molekyylit.

Sigma-sidokset ovat ensimmäisen tyyppisiä sidoksia, jotka muodostuvat atomien väliin. Sigma-sidoksen sisällä elektronien todennäköisyyspilvet ovat akselia pitkin, joka yhdistää sitoutuneiden atomien ytimet. Sigma-sidokset muodostuvat tyypillisesti silloin, kun s Eri atomien kiertoradat ovat päällekkäin muodostaen sidoksen. Ne muodostuvat aina kahden ytimen välisellä akselilla, koska s kiertorata on järjestetty jotain palloa ytimen ympärille.

Sigma-sidokset ja sigma-kiertoradat

Sigma-sidoksen muodostavat elektronit ovat sigma-orbitaalien sisällä ja ovat siten jonnekin sitoutuneiden atomien ytimiä yhdistävää akselia pitkin. Sigma-sidos voi kuitenkin olla vakaa tai epävakaa riippuen siitä, ovatko elektronit sigmaa sitovassa kiertoradalla vai anti-sitoutumisessa kiertoradalla.

Sigma-sidosorbitaalit ovat ytimien välisessä tilassa, kun taas sitoutumissuojaorbitaalit ovat ytimiä yhdistävää akselia pitkin, mutta atomien sivuilla, jotka ovat vastapäätä niiden välistä tilaa. Sigma-sidos on vakaa, jos sitoutumisorbitaaleissa on enemmän elektroneja, ja epästabiileja, jos enemmän on vastakkaisessa rataosassa tai jos molemmissa on yhtä monta elektronia.

Mikä on Pi-sidos?

Pi-sidokset ovat molekyylien sisällä olevien atomien välisiä sidoksia, joissa elektronit ovat liittyneiden atomien ytimiä yhdistävän akselin ylä- ja alapuolella, mutta eivät akselia pitkin. Ne ovat toisen tyyppisiä sidoksia, jotka muodostuvat molekyyliin sigma-sidoksen jälkeen.

Pi-sidokset ja p orbitaalien

Syy siihen, että pi-sidokset muodostuvat sidosakselin ylä- ja alapuolelle, mutta eivät sitä pitkin, johtuu siitä, että ne muodostuvat yleensä päällekkäisistä kiertoradoista, kuten p orbitaalit sitoutuneissa atomissa. Näillä orbitaaleilla ei ole elektronin tiheyttä ytimessä. Seurauksena elektronit, jotka muodostavat pi-sidoksia, jotka muodostuvat päällekkäisyydestä p orbitaalit ryhmittyvät aina alueelle, joka ei ole suoraan ytimen vieressä. Pi-sidoksia voi muodostua myös muiden atomiorbitaalien, kuten d kiertoradat, joilla on yhteisiä piirteitä p orbitaalien.

Pi-sidokset ja pi-kiertoradat

Kun p Eri atomien kiertoradat ovat päällekkäin, ne luovat molekyylisiä pi-kiertoratoja, jotka sallivat pi-sidosten muodostumisen. Sidos voi jälleen olla vakaa tai epävakaa riippuen siitä kiertoradasta, jossa elektroni sijaitsee. Pi-sidos on vakaa, jos enemmän elektronia on pi-sidosorbitaaleissa. Se on epävakaa, jos enemmän on sitoutumisenestoorbitaaleissa tai jos molemmissa on yhtä suuri määrä.

Sigma-sidosten ja pi-sidosten väliset yhtäläisyydet

Sigma- ja pi-sidokset perustuvat kumpikin spesifisiin molekyyliorbitaaleihin, jotka saadaan esimerkiksi tiettyjen atomiorbitaalien päällekkäisyyksistä, esimerkiksi, s - kiertoradat, kun kyseessä on sigma - sidos ja p kiertoradat pi-sidosten tapauksessa. Ne voivat myös olla stabiileja tai epästabiileja riippuen siitä, ovatko elektronit sitoutuvassa molekyylin kiertoradalla vai sitoutumisen estävässä molekyylin kiertoradalla.

Eroja sigma-sidosten ja pi-sidosten välillä

Niistä samankaltaisuuksista huolimatta on merkittäviä eroja.

• Sigma-sidosten muodostavat elektronit jakautuvat avaruuteen liittyneiden ytimien yhdistävää akselia pitkin, kun taas pi-sidosten sisällä olevat elektronit jakautuvat akselin ylä- ja alapuolelle, mutta eivät sitä pitkin.
• Sigma-sidokset ovat ensimmäisiä sidoksia, jotka muodostuvat molekyylien sisällä olevien atomien välillä, kun taas pi-sidokset ovat toisia.
• Sigma-sidokset muodostuvat usein yhdistämällä s orbitaalit eri atomeissa, kun taas pi-sidokset muodostuvat p ja samanlaiset kiertoradat eri atomeissa.
• Lisäksi pi-sidoksia muodostavien päällekkäisten orbitaalien suunta on kohtisuorassa sigma-sidoksia muodostavien päällekkäisten orbitaalien suuntaan.

Sigma-sidokset vs. pi-sidokset

Sigma-sidos	Pi-sidos
Atomiorbitaalit limittyvät sidosakselia pitkin	Atomiorbitaalit ovat päällekkäin sidosakselin ylä- ja alapuolella
Ensimmäiset sidokset muodostuvat atomien välillä molekyylien sisällä	Toiset sidokset muodostuvat atomien välillä molekyylien sisällä
Muodostunut päällekkäisistä kiertoradaista, kuten s orbitaalien	Muodostunut päällekkäisistä kiertoradaista, kuten p orbitaalien
Päällekkäisiä kiertoratoja kohtisuorassa pi-sidosten kanssa	Päällekkäiset kiertoradat, jotka ovat kohtisuorassa sigma-sidosten kanssa

Yhteenveto: Sigma ja Pi Bonds

Sigma-sidos on molekyylin sisällä olevien atomien välinen sidos, jonka usein muodostaa s kiertoradat, jotka ovat päällekkäisiä akselia pitkin, joka yhdistää liittyneet ytimet. Se muodostaa ensimmäisenä ja sen stabiilisuus riippuu siitä, kuinka elektronit ovat jakautuneet sigma-sitoutumis- ja vastakkaisjärjestykseen. Pi-sidokset ovat molekyylisidoksia, jotka muodostuvat usein päällekkäisyyksistä p kiertoradat eri atomeista. Pi-sidoksia muodostavat elektronit jakautuvat sitoutuneiden atomien ytimiä yhdistävän akselin ylä- ja alapuolelle, mutta eivät akselia pitkin. Näiden sidosten stabiilisuus riippuu myös sitoutumisesta ja sitoutumisesta pi-orbitaaleihin. Sigma-sidokset ovat ensimmäisiä sidoksia, jotka muodostuvat molekyyleissä, kun taas pi-sidokset ovat toisia muodostuvia sidoksia. Pi-sidoksia muodostuu myös atomiorbitaaleista, jotka ovat suuntautuneet kohtisuoraan sigma-sidosten muodostavien kanssa.