Kimyada Sigma Bağları Nedir?

Kimyada, sigma (σ) bağları, elektron yoğunluğunun en çok iki çekirdeğin içsel ekseni boyunca yoğunlaştığı kovalent bağlardır. Neredeyse tüm durumlarda, sigma bağları tek bağlardır. Sigma bağları, genellikle zayıf olan ve içsel eksen boyunca oluşmayan pi (π) bağları ile karıştırılmamalıdır.

Sigma bağları iki çekirdeğin içsel ekseni boyunca meydana gelir. İç eksen, iki farklı atomun çekirdeğini doğrudan bağlayan düz çizgidir. Elektron yoğunluğu bu eksen etrafında simetrik olarak konsantre edildiğinde bir sigma bağı oluşur.

Sigma bağlarının atomlar arasında nasıl oluşabileceğinin temellerini anlamak için atomik yörüngelerin anlaşılması gereklidir. Bir sigma bağının en basit örneği, hidrojen (H2) içindeki orbitallerin üst üste binmesinde bulunabilir. Bir s ve bir p orbitalinin üst üste binmesi aynı zamanda iki p orbitalinin üst üste binmesi gibi bir sigma bağı ile sonuçlanabilir. Bir p orbitalinin ve melezleştirilmiş bir sp orbitalinin üst üste binmesi bile, elektron yoğunluğu atomların iç ekseninin çevresinde yoğunlaştığı sürece, bir sigma bağı ile sonuçlanabilir.

Bir s orbitalinin ve bir p orbitalinin örtüşmesine iyi bir örnek hidrojen klorürde (HCl) bulunabilir. Diyatomik brom (Br2), iki 4p orbitalinin üst üste binmesi ile bir sigma bağı oluşturur. Kimyasal berilyum florürde (BeF2), bağlar, floridin içindeki 2p orbitallerinin berilyum sp hibrid orbitallerinin büyük loblarıyla üst üste binmesi ile oluşturulur.

P orbitalleri iç nükleer eksenden üst üste bindiğinde, bir pi bağı oluşur. Pi bağları genellikle sigma bağları kadar güçlü olmayan kovalent bağlardır. En sık ikili bağlar ve üçlü bağlar ile ilişkilidirler.

Genel bir kural olarak, bir ikili bağ bir sigma bağı ve bir pi bağından ve üçlü bir bağ bir sigma bağı ve iki pi bağından oluşur. Pi bağları genellikle daha zayıf olduğu için çift bağlar, tek bağlardan daha güçlü olacaktır, fakat toplam dayanım, tek bağın gücünün iki katından daha az olacaktır. Öğrenciler tarafından sigma ve pi bağlarının tekli ve çoklu bağlarla olan ilişkisini hatırlamak için kullanılan ortak bir anımsatıcı aygıt "sigma tekil ve pi çoğuldur".

Kimyasal formaldehit, tek bir molekülde bulunan her iki tür bağın gösterilmesinde bir örnek olarak kullanılabilir. Formaldehitte üç sigma bağı vardır; karbon ve oksijen atomları arasında bir tane ve her hidrojen atomu ile karbon arasında bir tane vardır. Karbon ve oksijen arasında bir pi bağı da vardır, ancak diğer bağların aksine, iç eksen boyunca uzanmaz.