- Hvordan dannes det?
- Dannelse af sigmabindinger i forskellige kemiske arter
- egenskaber
- eksempler
- Referencer
Den sigma binding (repræsenteret som σ) er en covalent binding af typen, som er karakteriseret ved deling af to elektroner, som forekommer mellem et par atomer danner bindingsområdet. Derudover er dette en slags enkeltbinding, hvor begge atomer er bundet af to elektroner for at danne en enkeltbinding.
Når to eller flere atomer kombineres for at give anledning til nye molekylære forbindelser, forbindes de med to typer bindinger: ionisk og kovalent, hvis struktur afhænger af, hvordan elektronerne deles mellem de to atomer, der er involveret i denne kobling.
Forbindelsen, der genereres gennem elektronerne, udføres takket være overlapningen af orbitaler, der hører til hvert atom (ved deres ender), idet de forstås som orbitaler de rum, hvor det mest sandsynligt er at lokalisere elektronet i atomet, og som er defineret af elektron densitet.
Hvordan dannes det?
Typisk vides det, at den enkelte binding mellem to atomer er ækvivalent med en enkelt sigma-lignende binding.
Ligeledes stammer disse bindinger på grund af den overlappende eller frontale overlapning, der forekommer mellem enderne af de atomiske orbitaler i to forskellige atomer.
Disse atomer, hvis orbitaler overlapper hinanden, skal være ved siden af hinanden, så de individuelle elektroner, der hører til hvert atomomløb, kan binde effektivt og danne bindingen.
Dette er kilden til det faktum, at den elektroniske distribution, der manifesterer sig eller placeringen af elektrondensiteten fra hver superposition, har en cylindrisk symmetri omkring aksen, der finder sted mellem de to sammenkoblede atomart.
I dette tilfælde kan den såkaldte sigma-orbital lettere udtrykkes i form af intramolekylære bindinger, der dannes inden for diatomiske molekyler, og bemærke, at der også er flere typer sigma-bindinger.
De mest hyppigt observerede typer sigma-bindinger er: d z 2 + d z 2, s + p z, p z + p z og s + s; hvor subscriptet z repræsenterer den akse, der udgøres af den dannede binding, og hvert bogstav (er, p og d) svarer til en orbital.
Dannelse af sigmabindinger i forskellige kemiske arter
Når vi taler om molekylære orbitaler, henvises der til de regioner, der akkumulerer den højeste elektroniske densitet, når der dannes en binding af denne type mellem forskellige molekyler, opnået gennem kombinationen af atomare orbitaler.
Fra kvantemekanikens synspunkt har undersøgelser udledt, at orbitaler af molekylær type, der udviser symmetrisk ens opførsel, faktisk kombineres i blandinger (hybridiseringer).
Imidlertid er betydningen af denne kombination af orbitaler tæt forbundet med de relative energier, der manifesteres af molekylære orbitaler, der er symmetrisk ens.
I tilfælde af organiske molekyler observeres hyppigt cykliske arter, der består af en eller flere ringstrukturer, som ofte udgøres af et stort antal sigma-bindinger i forbindelse med pi-type bindinger (multiple bindinger).
Ved hjælp af enkle matematiske beregninger er det faktisk muligt at bestemme antallet af sigmabindinger, der er til stede i en molekylær art.
Der er også tilfælde af koordinationsforbindelser (med overgangsmetaller), hvor flere bindinger kombineres med forskellige slags bindingsinteraktioner såvel som molekyler, der består af forskellige typer atomer (polyatomiske).
egenskaber
Sigma-bindinger har unikke egenskaber, der tydeligt adskiller dem fra andre typer kovalent binding (pi-binding), blandt andet er det faktum, at denne type binding er den stærkeste blandt de kovalente kemiske bindinger.
Dette skyldes, at overlapningen mellem orbitalerne forekommer på en direkte, koaksial (eller lineær) og frontal måde; det vil sige opnås en maksimal overlapning mellem orbitalerne.
Derudover koncentreres den elektroniske distribution ved disse kryds hovedsageligt mellem kernerne i de atomart, der er kombineret.
Denne overlapning af sigma orbitaler forekommer på tre mulige måder: mellem et par rene orbitaler (ss), mellem en ren orbital og en hybrid type (s-sp) eller mellem et par af orbitaler af hybrid type (sp 3 - sp 3).
Hybridisering forekommer takket være blandingen af orbitaler med atomisk oprindelse i forskellige klasser, idet man opnår, at den resulterende hybride orbital afhænger af mængden af hver af de startende rene orbitaltyper (for eksempel sp 3 = en ren s + orbital tre rene p-type orbitaler).
Derudover kan sigma-bindingen eksistere uafhængigt såvel som tillade fri roterende bevægelse mellem et par atomer.
eksempler
Da den kovalente binding er den mest almindelige form for binding mellem atomer, findes sigma-bindingen i et stort antal kemiske arter, som det kan ses nedenfor.
I diatomiske gasmolekyler - såsom hydrogen (H 2), oxygen (O 2) og nitrogen (N 2) - forskellige typer af bindinger kan forekomme afhængigt af hybridisering af atomerne.
I tilfælde af brint er der en enkelt sigma-binding, der forbinder begge atomer (H - H), fordi hvert atom bidrager med dets eneste elektron.
På den anden side er begge atomer i molekylært ilt forbundet med en dobbeltbinding (O = O), hvilket er en sigma-binding og en pi-binding, hvilket efterlader hvert atom med tre par af resterende elektroner parret.
I stedet har hvert nitrogenatom fem elektroner i det yderste energiniveau (valensskal), så de er forbundet med en tredobbelt binding (N≡N), hvilket indebærer tilstedeværelsen af en sigma-binding og to pi-bindinger og en par parrede elektroner i hvert atom.
På samme måde forekommer det i forbindelser af cyklisk type med enkelt- eller multiple bindinger og i alle typer molekyler, hvis struktur er sammensat af kovalente bindinger.
Referencer
- Wikipedia. (Sf). Sigma bond. Gendannet fra en.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Kemi, niende udgave. Mexico: McGraw-Hill.
- ThoughtCo. (Sf). Sigma Bond Kemi Definition. Gendannes fra thoughtco.com
- Britannica, E. (nd). Sigma bond. Hentet fra britannica.com
- LibreTexts. (Sf). Sigma og Pi-obligationer. Gendannes fra chem.libretexts.org
- Srivastava, AK (2008). Organisk kemi lavet enkel. Gendannes fra books.google.co.ve