A Sigma-kötések olyan kötések, amelyek az atomok között molekulákban vannak az atomok kötött atommagjait összekötő tengely mentén képződött molekulákban.
A molekulák akkor alakulnak ki, amikor az atomok kémiai kötés révén elektronokat cserélnek vagy osztanak meg. Alapvetően három típusú kötvény létezik. Ionos kötés, fém kötés és kovalens kötés. Ionkötésekben az atomok egyszerűen kicserélnek egy elektronot úgy, hogy az egyik pozitív töltésű, a másik negatív töltésű, és az elektromágneses erő vonzza őket. A fémkötésekben az elektronok egyenletesen eloszlanak az egész molekulán, létrehozva egy szabad, delokalizált elektron-tengert, amely körülveszi az elektronokhoz vonzott pozitív töltésű ionokat..
A kovalens kötésekben az elektronok megoszlanak, és az megosztásuk az elektronok valószínűségi felhőin és azon orbitákon keresztül történik, amelyekben elhelyezkednek, és átfedésben vannak, nagyjából szimmetrikus módon..
Az orbitálák olyan atomok körüli régiók, amelyek bizonyos energiaszintekkel vannak kapcsolatban. A magtól távolabbi keringési pályákon lévő elektronok több energiával rendelkeznek, mint a maghoz közelebb eső keringési pályákon lévő elektronok. Amikor az egyik atom körüli átfedésben vannak a másik atom körüli pályákkal, olyan molekuláris pályákat képeznek, amelyek lehetővé teszik a molekuláris kötéseket, amelyek természetesen lehetővé teszik a molekulákat.
A Sigma-kötések az első olyan kötések, amelyek az atomok között kialakulnak. A szigma kötésen belül az elektron valószínűségű felhők a kötött atomok magjait összekötő tengely mentén lesznek. A Sigma kötések általában akkor alakulnak ki, amikor s A különböző atomok pályái egymást átfedik, és így kötést hoznak létre. Mindig a két mag közötti tengely mentén alakulnak ki, mert a s Az orbitális körülbelül egy gömb van elrendezve a mag körül.
A szigmakötést alkotó elektronok a szigma-pályákon belül helyezkednek el, tehát valahol a kötött atomok atomjait összekötő tengely mentén vannak. A szigmakötés azonban stabil vagy instabil lehet attól függően, hogy az elektronok szigmakötő pályán vagy anti-kötődő pályán vannak-e.
A Sigma-kötő pályák az atommagok közötti térben helyezkednek el, míg az anti-kötődő pályák a magokat összekötő tengely mentén, de az atomok oldalain, amelyek a köztük lévő térrel szemben vannak. A szigmakötés akkor stabil, ha több elektron van a kötőpályákon, és instabil, ha több van az ellenirányzó körpályákon, vagy ha mindkettőben azonos számú elektron van.
A Pi kötések olyan kötések, amelyek a molekulák atomjai között vannak, ahol az elektronok az összekapcsolt atomok atomjait összekötő tengely felett és alatt vannak, de nem a tengely mentén. Ezek a második típusú kötés, amely egy molekulán belül kialakul a szigmakötés után.
A pi kötések a kötési tengely felett és alatt alakulnak ki, de nem annak mentén, az az oka, hogy általában átfedő orbitálokból, például p pályák a kötött atomokon. Ezeknek az orbitáloknak nincs elektronsűrűsége a magban. Ennek eredményeként az elektronok, amelyek képezik az átfedésből kialakuló pi kötéseket p Az orbitális pályák mindig olyan csoportba kerülnek, amely nem közvetlenül a magdal szomszédos. Pi kötések is kialakulhatnak más atomi pályák között, például d pályák, amelyeknek közös vonásaik vannak a p pályák.
Amikor p a különböző atomok pályái egymást átfedik, molekuláris pi pályákat hoznak létre, amelyek lehetővé teszik a pi kötések kialakulását. A kötés ismét stabil vagy instabil lehet attól függően, hogy az orbitál melyikben az elektron található. A pi kötés akkor stabil, ha több elektron van a pi kötési körüli pályákon. Instabil lesz, ha több van az anti-kötődő pályákon, vagy ha azonos szám van mindkettőben.
A Sigma és a pi kötések egyaránt olyan specifikus molekuláris pályákon alapulnak, amelyek bizonyos atompályák átfedéséből származnak, például, s orbitálok szigmakötések és p keringési pályák a pi kötések esetén. Stabilok vagy instabilok is lehetnek attól függően, hogy az elektronok a kötődő molekuláris pályákon vagy az anti-kötési molekuláris pályákon vannak-e.
A hasonlóságok ellenére vannak fontos különbségek.
Sigma kötés | Pi kötés |
Atomi pályák átfedésben vannak a kötési tengely mentén | Az atomi pályák átfedésben vannak a kötési tengely felett és alatt |
Első kötések alakulnak ki a molekulák atomjai között | Másodlagos kötések alakulnak ki a molekulák atomjai között |
Olyan átfedő pályákon alakult ki, mint például s pályák | Olyan átfedő pályákon alakult ki, mint például p pályák |
Átfedő pályák merőlegesen a pi kötésekhez | Átfedő pályák merőlegesek a szigmakötésekhez |
A szigmakötés egy molekulán belüli atomok közötti kötés, amelyet gyakran képez s az összekapcsolt magokat összekötő tengely mentén átfedő pályák. Ez az első, amely formálódik, és stabilitása attól függ, hogy az elektronok hogyan oszlanak el a szigmakötő és az anti-kötő pályákon. A Pi kötések olyan molekuláris kötések, amelyek gyakran átfedésekből képződnek p pályák különböző atomokból. A pi kötéseket alkotó elektronok eloszlanak a kötött atomok magjait összekötő tengely felett és alatt, de nem a tengely mentén. Ezeknek a kötéseknek a stabilitása a kötődéstől és az anti-ragaszkodástól is függ a pi orbitálokban. A Sigma-kötés lesz az első kötés, amely a molekulákban alakul ki, míg a pi-kötés lesz a második kötés, amelyik kialakul. A Pi kötések olyan atompályákból is képződnek, amelyek merőlegesen vannak orientálva a szigmakötéseket alkotókhoz.