Unterschied zwischen Sigma- und Pi-Bindung

Was ist Sigma-Bindung??

Sigma-Bindungen sind Bindungen zwischen Atomen innerhalb von Molekülen, die entlang der Achse gebildet werden und die gebundenen Kerne der Atome verbinden.

Molekulare Bindungen

Moleküle entstehen, wenn Atome durch chemische Bindung Elektronen austauschen oder teilen. Es gibt im Wesentlichen drei Arten von Anleihen. Ionische Bindungen, metallische Bindungen und kovalente Bindungen. Bei ionischen Bindungen tauschen die Atome einfach ein Elektron aus, so dass ein Atom positiv und das andere negativ geladen wird, wodurch sie von der elektromagnetischen Kraft angezogen werden. In metallischen Bindungen werden Elektronen gleichmäßig über das gesamte Molekül verteilt, wodurch ein Meer aus freien, delokalisierten Elektronen entsteht, die positiv geladene Ionen einhüllen, die von den Elektronen angezogen werden.

Innerhalb kovalenter Bindungen werden Elektronen geteilt, und die gemeinsame Nutzung erfolgt durch die Wahrscheinlichkeitswolken der Elektronen und die Orbitale, in denen sie sich befinden, und sie überlappen sich in einer ungefähr symmetrischen Art und Weise.

Orbitale und Sigma-Anleihen

Orbitale sind Regionen um Atome, die mit bestimmten Energieniveaus verbunden sind. Elektronen in Orbitalen, die weiter vom Kern entfernt sind, haben mehr Energie als Elektronen in Orbitalen, die näher am Kern liegen. Wenn sich die Orbitale eines Atoms mit den Orbitalen eines anderen Atoms überlappen, bilden sie Molekülorbitale, die molekulare Bindungen zulassen, die natürlich Moleküle zulassen.

Sigma-Bindungen sind die erste Art von Bindung, die sich zwischen Atomen bilden wird. Innerhalb einer Sigmabindung liegen die Elektronenwahrscheinlichkeitswolken entlang der Verbindungsachse der Kerne der gebundenen Atome. Sigma-Anleihen bilden sich typischerweise, wenn s Orbitale verschiedener Atome überlappen sich, um eine Bindung herzustellen. Sie werden sich immer entlang der Achse zwischen den beiden Kernen bilden, weil die s Das Orbital ist in einer Art Kugel um den Kern angeordnet.

Sigma-Bindungen und Sigma-Orbitale

Die Elektronen, die die Sigma-Bindung bilden, befinden sich innerhalb der Sigma-Orbitale und liegen somit irgendwo entlang der Achse, die die Kerne der gebundenen Atome verbindet. Die Sigma-Bindung kann jedoch stabil oder instabil sein, abhängig davon, ob sich die Elektronen in einem Sigma-Bindungsorbital oder einem Anti-Bindungsorbital befinden.

Sigma-Bindungsorbitale befinden sich im Raum zwischen den Kernen, während Anti-Bindungsorbitale entlang der Verbindungsachse zwischen den Kernen, aber auf den Seiten der Atome gegenüber dem Raum zwischen ihnen liegen. Die Sigma-Bindung ist stabil, wenn sich mehr Elektronen in den Bindungsorbitalen befinden, und instabil, wenn sich mehr Elektronen in den Antibonding-Orbitalen befinden oder in beiden eine gleiche Anzahl von Elektronen vorhanden ist.

Was ist Pi-Bindung??

Pi-Bindungen sind Bindungen zwischen Atomen innerhalb von Molekülen, bei denen sich die Elektronen oberhalb und unterhalb der Achse befinden, die die Kerne der verbundenen Atome verbindet, jedoch nicht entlang der Achse. Sie sind die zweite Art von Bindung, die sich nach der Sigma-Bindung in einem Molekül bildet.

Pi-Anleihen und p Orbitale

Der Grund dafür, dass sich pi-Bindungen oberhalb und unterhalb der Bindungsachse bilden, jedoch nicht entlang dieser, liegt darin, dass sie sich normalerweise aus überlappenden Orbitalen wie z p Orbitale an den gebundenen Atomen. Diese Orbitale haben im Kern keine Elektronendichte. Als Ergebnis bilden die Elektronen die Pi-Bindungen, die sich aus der Überlappung bilden p Orbitale sammeln sich immer in einer Region, die nicht direkt an den Kern angrenzt. Pi-Bindungen können sich auch zwischen anderen Atomorbitalen bilden, wie z d Orbitale, die gemeinsame Eigenschaften haben p Orbitale.

Pi-Bindungen und Pi-Orbitale

Wann p Orbitale verschiedener Atome überlappen sich, sie bilden molekulare Pi-Orbitale, die die Bildung von Pi-Bindungen ermöglichen. Die Bindung kann wiederum stabil oder instabil sein, abhängig von dem Orbital, in dem sich das Elektron befindet. Die Pi-Bindung ist stabil, wenn sich mehr Elektronen in den Pi-Bonding-Orbitalen befinden. Es ist instabil, wenn sich mehrere in den Anti-Bond-Orbitalen befinden oder eine gleiche Anzahl in beiden ist.

Ähnlichkeiten zwischen Sigma-Anleihen und Pi-Anleihen

Sigma-Bindungen und Pi-Bindungen basieren beide auf spezifischen Molekülorbitalen, die sich beispielsweise aus der Überlappung bestimmter Atomorbitale ableiten, s Orbitale bei Sigma-Anleihen und p Orbitale bei Pi-Anleihen. Sie können auch stabil oder instabil sein, abhängig davon, ob sich Elektronen in den bindenden Molekülorbitalen oder antihaftenden Molekülorbitalen befinden.

Unterschiede zwischen Sigma-Anleihen und Pi-Anleihen

Trotz ihrer Gemeinsamkeiten gibt es wichtige Unterschiede.

• Elektronen, die Sigma-Bindungen bilden, werden in dem Raum entlang der Achse verteilt, die die verbundenen Kerne verbindet, wohingegen Elektronen innerhalb von Pi-Bindungen oberhalb und unterhalb der Achse, jedoch nicht entlang dieser Achse verteilt sein werden.
• Sigma-Bindungen sind die ersten Bindungen, die sich zwischen Atomen in Molekülen bilden, während Pi-Bindungen die zweiten sind.
• Sigma-Bindungen werden oft durch die Kombination von gebildet s Orbitale in verschiedenen Atomen, während Pi-Bindungen aus der Kombination von gebildet werden p und ähnliche Orbitale in verschiedenen Atomen.
• Darüber hinaus ist die Orientierung überlappender Orbitale, die Pi-Bindungen bilden, senkrecht zu der von überlappenden Orbitalen, die Sigma-Bindungen bilden.

Sigma-Anleihen vs. Pi-Anleihen

Sigma-Bindung	Pi-Bindung
Atomorbitale überlappen sich entlang der Verbindungsachse	Atomorbitale überlappen sich oberhalb und unterhalb der Bondachse
Erste Bindungen zwischen Atomen in Molekülen	Zweite Bindungen zwischen Atomen in Molekülen
Aus überlappenden Orbitalen wie z s Orbitale	Aus überlappenden Orbitalen wie z p Orbitale
Überlappende Orbitale senkrecht zu denen von Pi-Bindungen	Überlappende Orbitale senkrecht zu denen von Sigma-Bindungen

Zusammenfassung: Sigma- und Pi-Anleihen 

Die Sigma-Bindung ist eine Bindung zwischen Atomen innerhalb eines Moleküls, die häufig von gebildet wird s Orbitale überlappen sich entlang der Verbindungsachse der verbundenen Kerne. Es ist das erste, das sich bildet und seine Stabilität hängt davon ab, wie die Elektronen in den Sigma-Bindungs- und Antibonding-Orbitalen verteilt sind. Pi-Bindungen sind molekulare Bindungen, die häufig aus Überlappungen entstehen p Orbitale von verschiedenen Atomen. Die Elektronen, die Pi-Bindungen bilden, werden über und unter der Achse verteilt, die die Kerne der gebundenen Atome verbindet, jedoch nicht entlang der Achse. Die Stabilität dieser Bindungen hängt auch von den bindenden und antibindenden Pi-Orbitalen ab. Sigma-Bindungen werden die ersten Bindungen sein, die sich innerhalb von Molekülen bilden, während Pi-Bindungen die zweiten Bindungen sind, die gebildet werden. Pi-Bindungen bilden sich auch aus Atomorbitalen, die senkrecht zu denjenigen ausgerichtet sind, die Sigma-Bindungen bilden.