Unterschied zwischen Sigma- und Pi-Anleihen

Sigma vs. Pi-Bonds

Wie vom amerikanischen Chemiker G. N. Lewis vorgeschlagen, sind Atome stabil, wenn sie acht Elektronen in ihrer Valenzhülle enthalten. Die meisten Atome haben weniger als acht Elektronen in ihren Valenzschalen (außer den Edelgasen in der Gruppe 18 des Periodensystems); Daher sind sie nicht stabil. Diese Atome neigen dazu, miteinander zu reagieren, um stabil zu werden. Somit kann jedes Atom eine elektronische Konfiguration für Edelgase erreichen. Dies kann durch Bildung ionischer Bindungen, kovalenter Bindungen oder metallischer Bindungen erfolgen. Unter diesen ist die kovalente Bindung besonders. Im Gegensatz zu anderen chemischen Bindungen besteht bei kovalenten Bindungen die Fähigkeit, mehrere Bindungen zwischen zwei Atomen herzustellen. Wenn zwei Atome eine ähnliche oder sehr geringe Elektronegativitätsdifferenz aufweisen, reagieren sie miteinander und bilden eine kovalente Bindung, indem sie Elektronen teilen. Wenn die Anzahl der Elektronen von jedem Atom mehr als eins ist, ergeben sich mehrere Bindungen. Durch Berechnung der Bindungsordnung kann die Anzahl der kovalenten Bindungen zwischen zwei Atomen in einem Molekül bestimmt werden. Mehrfachbindungen werden auf zwei Arten gebildet. Wir nennen sie Sigma-Bond und Pi-Bond.

Sigma Bond

Das Symbol σ wird verwendet, um eine Sigma-Bindung zu zeigen. Eine Einfachbindung entsteht, wenn zwei Elektronen zwischen zwei Atomen mit ähnlichem oder geringem Elektronegativitätsunterschied geteilt werden. Die zwei Atome können vom gleichen Typ oder von verschiedenen Typen sein. Zum Beispiel, wenn die gleichen Atome zu Molekülen wie Cl zusammengefügt werden₂, H₂, oder P₄, Jedes Atom ist durch eine einzige kovalente Bindung an ein anderes gebunden. Methanmolekül (CH₄) hat eine einzige kovalente Bindung zwischen zwei Arten von Elementen (Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen). Weiterhin ist Methan ein Beispiel für ein Molekül mit kovalenten Bindungen zwischen Atomen mit sehr geringer Elektronegativitätsdifferenz. Einzelne kovalente Bindungen werden auch als Sigma-Bindungen bezeichnet. Sigma-Bindungen sind die stärksten kovalenten Bindungen. Sie werden zwischen zwei Atomen durch Kombinieren von Atomorbitalen gebildet. Kopf-zu-Kopf-Überlappung kann man beim Bilden von Sigma-Bindungen sehen. Zum Beispiel in Ethan, wenn zwei gleiche sp³ hybridisierte Moleküle überlappen sich linear, die C-C-Sigma-Bindung wird gebildet. Die C-H-Sigma-Bindungen werden auch durch lineare Überlappung zwischen einem sp gebildet³ hybridisiertes Orbital aus Kohlenstoff und s Orbital aus Wasserstoff. Gruppen, die nur durch eine Sigma-Bindung gebunden sind, haben die Fähigkeit, sich um diese Bindung zu drehen. Diese Rotation erlaubt es einem Molekül, unterschiedliche Konformationsstrukturen zu haben.

 pi Bond

Der griechische Buchstabe π wird zur Bezeichnung von Pi-Bindungen verwendet. Dies ist auch eine kovalente chemische Bindung,was sich normalerweise zwischen p-Orbitalen bildet. Wenn zwei p-Orbitale seitlich überlappen, entsteht eine pi-Bindung. Wenn diese Überlappung stattfindet, interagieren zwei Lappen des p-Orbitals mit zwei Lappen eines anderen p-Orbitals, und es entsteht eine Knotenebene zwischen zwei Atomkernen. Wenn es mehrere Bindungen zwischen Atomen gibt, ist die erste Bindung eine Sigma-Bindung und die zweite und dritte Bindung sind Pi-Bindungen.