PI-LINK: HVORDAN DET DANNES, KARAKTERISTIKA OG EKSEMPLER - KEMI - 2025

En pi (π) -binding er en type kovalent binding, der er karakteriseret ved at forhindre den frie rotationsbevægelse af atomer og ved at stamme mellem et par atomare orbitaler af ren type, blandt andre særegenheder. Der er bindinger, der kan dannes mellem atomer ved hjælp af deres elektroner, som giver dem mulighed for at opbygge større og mere komplekse strukturer: molekyler.

Disse bindinger kan være af forskellige sorter, men de mest almindelige inden for dette studiefelt er kovalente. Kovalente bindinger, også kaldet molekylære bindinger, er en type binding, hvor de involverede atomer deler elektronpar.

Dette kan forekomme på grund af atomernes behov for at søge stabilitet og således danne de fleste af de kendte forbindelser. I denne forstand kan kovalente bindinger være enkelt, dobbelt eller tredobbelt, afhængigt af konfigurationen af ​​deres orbitaler og antallet af par elektroner, der deles mellem de involverede atomer.

Derfor er der to typer kovalente bindinger, der dannes mellem atomer baseret på orienteringen af ​​deres orbitaler: sigma (σ) bindinger og pi (π) bindinger.

Det er vigtigt at differentiere begge bindinger, da sigma-bindingen forekommer i enkeltbindinger og pi i flere bindinger mellem atomer (to eller flere elektroner deles).

Hvordan dannes det?

For at beskrive dannelsen af ​​pi-bindingen skal processen med hybridisering først diskuteres, da den er involveret i nogle vigtige bindinger.

Hybridisering er en proces, hvor hybrid elektroniske orbitaler dannes; det vil sige, hvor s- og p-atomundersynsbaner kan blandes sammen. Dette medfører dannelse af sp, sp ² og sp ³ orbitaler, der kaldes hybrider.

I denne forstand forekommer dannelsen af ​​pi-bindinger takket være overlapningen af ​​et par lobes, der hører til en atomisk orbital på et andet par lobes, der er i en orbital, der er en del af et andet atom.

Denne orbitaloverlapning forekommer sideværts, hvorved elektronfordelingen hovedsageligt koncentreres over og under planet dannet af de bundne atomkerner, og får pi-bindingerne til at være svagere end sigma-bindingerne.

Når man taler om den orbital symmetri af denne type forening, skal det nævnes, at den er lig med p-type orbitaler, så længe den observeres gennem aksen dannet af bindingen. Desuden består disse fagforeninger for det meste af p orbitaler.

Dannelse af pi-bindinger i forskellige kemiske arter

Da pi-bindinger altid ledsages af en eller to flere bindinger (en sigma eller en anden pi og en sigma), er det relevant at vide, at dobbeltbindingen, der er dannet mellem to carbonatomer (består af en sigma og en pi-binding), har lavere bindingsenergi end to gange sigmabindingen mellem de to.

Dette forklares med stabiliteten af ​​sigma-bindingen, der er større end pi-bindingen, fordi overlapningen af ​​atomiske orbitaler i sidstnævnte forekommer på en parallel måde i regionerne over og under lobene og akkumulerer den elektroniske distribution længere væk. af atomkerner.

På trods af dette, når pi- og sigma-bindinger kombineres, dannes en stærkere multiple binding end selve bindingen, som kan verificeres ved at observere bindingslængderne mellem forskellige enkelt- og multiplebindingsatomer.

Der er nogle kemiske arter, der undersøges for deres ekstraordinære opførsel, såsom koordinationsforbindelser med metalliske elementer, hvor de centrale atomer kun forenes af pi-bindinger.

egenskaber

Karakteristika, der adskiller pi-bindinger fra andre former for interaktion mellem atomarter er beskrevet nedenfor, begyndende med det faktum, at denne binding ikke tillader fri rotation af atomer, såsom kulstof. Af denne grund brydes bindingen, hvis der er rotation af atomer.

Ligeledes forekommer overlapningen mellem orbitalerne i disse bindinger gennem to parallelle regioner, hvilket opnår, at de har en større diffusion end sigma-bindingerne, og at de derfor er svagere.

På den anden side, som nævnt ovenfor, genereres pi-bindingen altid mellem et par rene atomare orbitaler; Dette betyder, at det genereres mellem orbitaler, der ikke har gennemgået hybridiseringsprocesser, hvor elektronernes massefylde overvejende er koncentreret over og under planet dannet af den kovalente binding.

I denne forstand kan der mellem et par atomer forekomme mere end en pi-binding, altid ledsaget af en sigma-binding (i dobbeltbindinger).

Tilsvarende kan der være en tredobbelt binding mellem to tilstødende atomer, der dannes af to pi-bindinger i positioner, der danner plan vinkelret på hinanden og en sigma-binding mellem begge atomer.

eksempler

Som tidligere nævnt har molekyler, der består af atomer, der er forbundet med en eller flere pi-bindinger, altid flere bindinger; det vil sige dobbelt eller tredobbelt.

Et eksempel på dette er ethylen molekyle (H ₂ C = CH ₂), som består af en dobbeltbinding; det vil sige en pi og en sigma-binding mellem dets carbonatomer, ud over sigma-bindingerne mellem kulhydrater og hydrogener.

Acetylenmolekylet (H - C≡C - H) har på sin side en tredobbelt binding mellem dets carbonatomer; det vil sige to pi-bindinger, der danner vinkelrette plan og en sigma-binding ud over deres tilsvarende carbon-hydrogen-sigma-bindinger.

Der er også pi bindinger mellem cykliske molekyler, såsom benzen (C ₆ H ₆) og dets derivater, hvis arrangement resulterer i en effekt kaldet resonans, som giver elektrontæthed til at migrere mellem atomer og give det blandt andet, større stabilitet over for forbindelsen.

For at eksemplificere de tidligere nævnte undtagelser er tilfældene med dicarbonmolekylet (C = C, hvor begge atomer har et par parrede elektroner) og koordinationsforbindelsen kaldet hexacarbonyljern (repræsenteret som Fe ₂ (CO) ₆, som kun dannes af pi-bindinger mellem dets atomer).

Referencer

1. Wikipedia. (Sf). Pi-binding. Gendannet fra en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Kemi, niende udgave. Mexico: McGraw-Hill.
3. ThoughtCo. (Sf). Pi Bond-definition i kemi. Gendannes fra thoughtco.com
4. Britannica, E. (nd). Pi-binding. Hentet fra britannica.com
5. LibreTexts. (Sf). Sigma og Pi-obligationer. Gendannes fra chem.libretexts.org
6. Srivastava, AK (2008). Organisk kemi lavet enkel. Gendannes fra books.google.co.ve