化学では、シグマ絆とは何ですか？

化学では、Sigma（σ）結合は共有結合であり、電子密度が2つの核の内核軸に沿って最も大きく濃縮されています。ほとんどすべての場合、シグマ債は単一の債券です。 Sigma結合は、一般に弱く、核軸に沿って発生しないPi（π）結合と混同されるべきではありません。内核軸は、2つの異なる原子の核を直接接続する直線です。電子密度がこの軸の周りに対称的に集中している場合、Sigma結合が形成されます。

原子軌道の理解は、原子間でSigma結合をどのように形成できるかの基本を理解するために必要です。 Sigma結合の最も単純な例は、水素の s 軌道の​​オーバーラップにあります（H ₂ ）。 AN s とa p のオーバーラップは、2つの p 軌道の​​オーバーラップと同様に、シグマ結合をもたらす可能性があります。オーバーラでさえA p 軌道とハイブリダイズ sp 軌道の​​pは、電子密度が原子の内核軸の周りに集中している限り、シグマ結合をもたらす可能性があります。

s 軌道とA p 軌道の​​オーバーラップの良い例は、塩化水素（HCl）で見つけることができます。二原子臭素（Br ₂ ）は、2つの 4p 軌道の​​重複によりシグマ結合を形成します。化学ベルリウム（bef ₂ ）では、結合は、 2p 軌道の​​重複によって形成されます。

p 軌道が内核軸から離れて重複すると、PI結合が形成されます。 PI結合は、一般にSigma結合ほど強くない共有結合です。それらは最も一般的に二重結合と三重結合に関連しています。

一般的なルールとして、二重結合は1つのシグマボーで構成されていますNDと1つのPI結合とトリプルボンドは、1つのシグマボンドと2つのPI結合で構成されています。 PI結合は一般に弱いため、二重結合は単一の結合よりも強くなりますが、総強度は単一の結合の2倍未満になります。 SigmaとPiの結合と単一結合と複数の結合との関連性を覚えているために学生が使用する一般的なニーモニックデバイスは、「Sigmaは単数形で、Piは複数形です。」

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化学ホルムアルデヒドは、単一の分子に存在する両方の種類の結合を示す例として使用できます。ホルムアルデヒドには3つのシグマ結合が存在します。炭素と酸素原子の間には、各水素原子と炭素の間に1つあります。炭素と酸素の間にはPI結合も存在しますが、他の結合とは異なり、核軸に沿って存在しません。