Hvad er Sigma -obligationer i kemi?
I kemi er Sigma (σ) bindinger kovalente bindinger, hvor elektrondensitet er mest koncentreret langs den internukleære akse af to kerner. I næsten alle tilfælde er Sigma -obligationer enkeltobligationer. Sigma -obligationer skal ikke forveksles med PI (π) -bindinger, som generelt er svagere og ikke forekommer langs den internukleære akse.
Sigma -bindinger forekommer langs den internukleære akse for to kerner. Den internukleære akse er den lige linje, der direkte forbinder kernerne i to forskellige atomer. En Sigma -binding dannes, når elektrondensiteten er koncentreret symmetrisk omkring denne akse.
En forståelse af atomiske orbitaler er nødvendig for at forstå det grundlæggende om, hvordan Sigma -bindinger kan dannes mellem atomer. Det enkleste eksempel på en Sigma -binding findes i overlapningen af s orbitaler i brint (H 2 ). Overlapningen af en s og A p orbital kan også resultere i en Sigma -binding, ligesom overlapningen af to p orbitaler. Selv overlaenP af a p orbital og en hybridiseret sp orbital kan resultere i en Sigma -binding, så længe elektrondensiteten er koncentreret omkring atomernes internukleære akse.
Et godt eksempel på overlapningen af en s orbital og en p orbital findes i hydrogenchlorid (HCI). Diatomisk brom (Br 2 ) danner en Sigma -binding med overlapningen af to 4p orbitaler. I det kemiske berylliumfluorid (BEF 2 ) dannes bindingerne af overlapningen af 2p orbitaler i fluor med de store lober af sp hybrid orbitaler af beryllium.
Når p orbitaler overlapper hinanden væk fra den internukleære akse, dannes en PI -binding. PI -obligationer er kovalente obligationer, der generelt ikke er så stærke som Sigma -obligationer. De er oftest forbundet med dobbeltobligationer og tredobbelt obligationer.
Som en generel regel består en dobbelt obligation af en Sigma BoND og en PI -binding og en tredobbelt obligation består af en Sigma -binding og to PI -obligationer. Da PI -obligationer generelt er svagere, vil dobbeltobligationer være stærkere end enkeltbindinger, men den samlede styrke vil være mindre end dobbelt så stor som den enkelte binding. En almindelig mnemonisk enhed, der bruges af studerende til at huske foreningen af Sigma og Pi -obligationer til enkelt- og flere obligationer, er "Sigma er entydigt, og PI er flertal."
Den kemiske formaldehyd kan bruges som et eksempel på at vise begge slags bindinger, der er til stede i et enkelt molekyle. Der findes tre Sigma -bindinger i formaldehyd; Der er et mellem carbon- og iltatomer og et mellem hvert hydrogenatom og kulstoffet. Der findes også en PI -binding mellem kulstof og ilt, men i modsætning til de andre bindinger ligger den ikke langs den internukleære akse.