In chimica, quali sono le obbligazioni Sigma?
In chimica, i legami sigma (σ) sono legami covalenti in cui la densità di elettroni è maggiormente concentrata lungo l'asse internucleare di due nuclei. In quasi tutti i casi, i legami sigma sono legami singoli. I legami sigma non devono essere confusi con i legami pi (π), che sono generalmente più deboli e non si verificano lungo l'asse internucleare.
I legami sigma si verificano lungo l'asse internucleare di due nuclei. L'asse internucleare è la linea retta che collega direttamente i nuclei di due atomi diversi. Un legame sigma si forma quando la densità dell'elettrone è concentrata simmetricamente attorno a questo asse.
È necessaria una comprensione degli orbitali atomici per comprendere le basi di come i legami sigma possono essere formati tra gli atomi. L'esempio più semplice di un legame sigma si trova nella sovrapposizione degli orbitali s nell'idrogeno (H 2 ). La sovrapposizione di un orbitale s e p può anche provocare un legame sigma, così come la sovrapposizione di due orbitali p . Anche la sovrapposizione di un orbitale p e un orbitale sp ibridato può provocare un legame sigma, purché la densità dell'elettrone sia concentrata attorno all'asse internucleare degli atomi.
Un buon esempio di sovrapposizione di un orbitale s e un orbitale p può essere trovato nell'acido cloridrico (HCl). Il bromo diatomico (Br 2 ) forma un legame sigma dalla sovrapposizione di due orbitali 4p . Nel fluoruro di berillio chimico (BeF 2 ), i legami sono formati dalla sovrapposizione degli orbitali 2p nel fluoro con i grandi lobi degli orbitali ibridi sp del berillio.
Quando gli orbitali p si sovrappongono all'asse internucleare, si forma un legame pi. I legami Pi sono legami covalenti che generalmente non sono forti come i legami sigma. Sono più comunemente associati a doppi legami e tripli legami.
Come regola generale, un doppio legame è costituito da un legame sigma e un legame pi e un legame triplo è costituito da un legame sigma e due legami pi. Poiché i legami pi sono generalmente più deboli, i doppi legami saranno più forti dei singoli legami, ma la forza totale sarà inferiore al doppio della forza del singolo legame. Un comune dispositivo mnemonico usato dagli studenti per ricordare l'associazione dei legami sigma e pi con legami singoli e multipli è "sigma è singolare e pi è plurale".
La formaldeide chimica può essere usata come esempio nel mostrare entrambi i tipi di legami presenti in una singola molecola. Esistono tre legami sigma nella formaldeide; ce n'è uno tra gli atomi di carbonio e ossigeno e uno tra ciascun atomo di idrogeno e il carbonio. Esiste anche un legame pi tra il carbonio e l'ossigeno ma, a differenza degli altri legami, non si trova lungo l'asse internucleare.