Link Sigma Wie es formuliert wird, Eigenschaften und Beispiele



Die Sigma Verbindung (dargestellt als & sigma;) ist eine kovalente Bindung, die durch die Teilung von zwei Elektronen gekennzeichnet ist, die zwischen einem Paar von Atomen auftritt, um diese Bindung zu bilden. Außerdem ist dies eine einfache Bindungsklasse, bei der beide Atome durch zwei Elektronen verbunden sind, die eine einzige Vereinigung bilden.

Wenn zwei oder mehr Atome kombiniert werden, um neue molekulare Verbindungen zu bilden, werden diese durch zwei Arten von Bindungen verbunden: die ionische und die kovalente, deren Struktur davon abhängt, wie die Elektronen zwischen den zwei an dieser Kopplung beteiligten Atomen geteilt sind.

Die Verbindung, die durch die Elektronen erzeugt wird, wird dank der Überlappung der Orbitale, die zu jedem Atom gehören (an ihren Enden), ausgeführt, wobei man die Räume, in denen das Elektron wahrscheinlicher im Atom lokalisiert ist, als Orbitale versteht die elektronische Dichte.

Index

  • 1 Wie ist es gebildet?
    • 1.1 Bildung von Sigma-Bindungen in verschiedenen chemischen Spezies
  • 2 Eigenschaften
  • 3 Beispiele
  • 4 Referenzen

Wie ist es gebildet?

Typischerweise ist bekannt, dass die Einfachbindung zwischen zwei Atomen einer einzelnen sigmaartigen Verbindung entspricht.

Diese Verbindungen entstehen auch aufgrund der Überlappung oder Überlappung in einer frontalen Weise, die zwischen den Enden der Atomorbitale von zwei verschiedenen Atomen auftritt.

Diese Atome, deren Orbitale sich überlappen, müssen in zueinander benachbarten Positionen sein, so dass die einzelnen Elektronen, die zu jedem Atomorbital gehören, eine effektive Vereinigung bilden und somit die Bindung bilden können.

Daraus ergibt sich die Tatsache, dass die elektronische Verteilung, die sich manifestiert oder der Ort der Dichte der Elektronen aus jeder Superposition, eine Symmetrie von zylindrischer Form um die Achse hat, die zwischen den zwei verbundenen Atomspezies auftritt.

In diesem Fall kann das als Sigma bezeichnete Orbital leichter ausgedrückt werden als intramolekulare Bindungen, die innerhalb der zweiatomigen Moleküle gebildet werden, wobei zu beachten ist, dass es auch mehrere Arten von Sigma-Bindungen gibt.

Die am häufigsten beobachteten Sigmabindungsarten sind: dz2+ dz2, s + pz, pz+ pz und s + s; wo der Index z die Achse darstellt, die durch die gebildete Bindung gebildet wird und jeder Buchstabe (s, p und d) einem Orbital entspricht.

Bildung von Sigma-Bindungen in verschiedenen chemischen Spezies

Wenn wir von Molekülorbitalen sprechen, beziehen wir uns auf die Regionen, die die höchste Elektronendichte akkumulieren, wenn eine Bindung dieses Typs zwischen verschiedenen Molekülen gebildet wird, die durch die Kombination von Atomorbitalen erhalten wird.

Aus der Sicht der Quantenmechanik haben Untersuchungen ergeben, dass Orbitale vom molekularen Typ, die ein symmetrisch gleiches Verhalten aufweisen, tatsächlich in Mischungen kombiniert sind (Hybridisierungen).

Die Transzendenz dieser Kombination von Orbitalen hängt jedoch eng mit den relativen Energien zusammen, die sich in symmetrischen Molekülorbitalen manifestieren.

Im Falle von organischen Molekülen werden häufig cyclische Spezies beobachtet, die aus einer oder mehreren Ringstrukturen bestehen, die oft aus einer großen Anzahl von Sigma-Typ-Bindungen in Verbindung mit Pi-Typ-Bindungen (Mehrfachbindungen) bestehen.

In der Tat ist es mit einfachen mathematischen Berechnungen möglich, die Anzahl der Sigma-Bindungen in einer molekularen Spezies zu bestimmen.

Es gibt auch Fälle von Koordinationsverbindungen (mit Übergangsmetallen), die Mehrfachbindungen mit verschiedenen Arten von Bindungswechselwirkungen kombinieren, sowie Moleküle, die aus verschiedenen Arten von Atomen bestehen (mehratomig).

Eigenschaften

Die Sigmabindungen haben einzigartige Eigenschaften, die sie deutlich von anderen Arten der kovalenten Bindung unterscheiden (Pi-Bindung), unter denen die Tatsache ist, dass diese Art von Bindung die stärkste unter den chemischen Bindungen der kovalenten Klasse ist.

Dies liegt daran, dass die Überlappung zwischen den Orbitalen direkt koaxial (oder linear) und frontal erfolgt; das heißt, eine maximale Überlappung zwischen den Orbitalen wird erhalten.

Zusätzlich konzentriert sich die elektronische Verteilung in diesen Verbindungen hauptsächlich zwischen den Kernen der Atomarten, die kombiniert werden.

Diese Überlagerung von Sigma-Orbitalen erfolgt auf drei verschiedene Arten: zwischen einem Paar reiner Orbitale (s-s), zwischen einem reinen Orbital und einem Hybridtyp (s-sp) oder zwischen einem Paar von Hybridorbitalen (sp3- sp3).

Die Hybridisierung erfolgt dank der Mischung von Orbitalen atomaren Ursprungs verschiedener Klassen, wodurch das resultierende Hybridorbital von der Menge jedes der Typen reiner Ausgangsorbitale abhängt (z. B. sp3 = ein reines Orbital s + drei reine p-Typ-Orbitale).

Zusätzlich dazu kann die Sigma-Verbindung unabhängig existieren, ebenso wie die Rotationsbewegung frei zwischen einem Paar von Atomen zugelassen wird.

Beispiele

Da die kovalente Bindung die häufigste Art von Verbindung zwischen Atomen ist, findet sich die Sigma-Bindung in einer großen Anzahl chemischer Spezies, wie unten zu sehen ist.

In zweiatomigen Gasmolekülen - wie Wasserstoff (H2), Sauerstoff (O2) und Stickstoff (N2) - In Abhängigkeit von der Hybridisierung der Atome können unterschiedliche Arten von Bindungen dargestellt werden.

Im Fall von Wasserstoff gibt es eine einzelne Sigma-Bindung, die beide Atome (H-H) verbindet, weil jedes Atom sein einziges Elektron liefert.

Im molekularen Sauerstoff dagegen sind beide Atome durch eine Doppelbindung (O = O) - also eine Sigmabindung - und ein Pi verbunden, so dass jedes Atom mit drei Paaren verbleibender Elektronen gepaart bleibt.

Im Gegensatz dazu hat jedes Stickstoffatom fünf Elektronen an seinem äußersten Energieniveau (Valenzschale), so dass sie durch eine Dreifachbindung (N≡N) verbunden sind, was das Vorhandensein einer Sigmabindung und zweier Pi-Bindungen und a bedeutet Paar von Elektronen in jedem Atom gepaart.

In gleicher Weise tritt es in Verbindungen vom cyclischen Typ mit Einfach- oder Mehrfachbindungen und in allen Arten von Molekülen auf, deren Struktur aus kovalenten Bindungen besteht.

Referenzen

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  6. Srivastava, A. K. (2008). Organische Chemie leicht gemacht. Wiederhergestellt von books.google.co.ve