Wiązanie pi
W chemii wiązania pi (wiązania π) są kowalentnymi wiązaniami chemicznymi, w których ścieżka orbitalna jednego elektronu przecina (nakłada się) ze ścieżką innego. Elektrony mają kształt płatka o ósmej ścieżce (patrz rysunek). Istnieją dwa obszary nakładania się, ponieważ ścieżki nakładają się na siebie na obu płatach. Tylko jedna z węzłowych płaszczyzn orbitala przechodzi przez oba zaangażowane jądra.
Grecka litera π w nazwie odnosi się do p orbitali. The orbital symetria the pi wiązanie patrzeć ten sam the p orbital gdy widzieć w dół the wiązanie oś. P orbity zazwyczaj mają taki rodzaj wiązania. Zakłada się, że w orbitach D również występuje wiązanie pi, ale niekoniecznie tak się dzieje w rzeczywistości. Idea wiązania d orbitali pasuje do teorii hiperwalencji.
Obligacje Pi są zwykle słabsze od obligacji sigma. Mechanika kwantowa mówi, że jest to spowodowane tym, że ścieżki orbitalne są równoległe, więc istnieje znacznie mniejsze nakładanie się na siebie p-orbitali.
Wiązania Pi występują, gdy dwie orbity atomowe stykają się przez dwa obszary nakładania się. Wiązania Pi są bardziej rozłożonymi wiązaniami niż wiązania sigma. Elektrony w wiązaniach pi są czasami nazywane elektronami pi. Fragmenty molekularne połączone przez wiązanie pi nie mogą obracać się wokół tego wiązania bez zerwania wiązania pi. Obrót ten niszczy równoległe ścieżki dwóch orbitali p. Wiązania pi nie mogą się obracać wokół tego wiązania.
Elektronowe orbity atomowe i molekularne, przedstawiające wiązanie pi w prawej dolnej części obrazu.
Dwa p-orbity tworzą π-bond.
Obligacje wielokrotne
Atomy połączone podwójnym wiązaniem mają jedno wiązanie sigma i jedno pi. Jeśli są one połączone wiązaniem potrójnym, to mają jedno wiązanie sigma i dwa wiązania pi.
Wiązanie pi jest słabsze niż wiązanie sigma, ale połączenie wiązania pi i sigma jest silniejsze niż każde z tych wiązań z osobna. Dodatkowa siła wiązania wielokrotnego w porównaniu z pojedynczym (wiązanie sigma) jest pokazana na wiele sposobów. Najbardziej oczywistym jest skurcz długości wiązania. Na przykład w chemii organicznej, długości wiązania węgiel - węgiel są w etanie (154 pm), w etylenie (134 pm) i w acetylenie (120 pm). Więcej wiązań sprawia, że całkowite wiązanie jest krótsze i mocniejsze. Konfiguracja elektroniczna oparta jest na S,P,D,i f -Block. S ma 2 elektrony P ma 6 elektronów D ma 10 elektronów F ma 14 elektronów
|
|
|
|
| etan | acetylen |
Przypadki szczególne
Obligacje Pi nie muszą łączyć pary atomów, które są również związane sigma.
W niektórych kompleksach metali, pi oddziaływania pomiędzy atomem metalu a orbitami alkilowymi i alkenowymi tworzą pi-powiązania.
W niektórych przypadkach wielokrotnych wiązań pomiędzy dwoma atomami, nie ma w ogóle wiązania sigma, a jedynie pi. Przykłady obejmują heksakarbonyl di żelaza (Fe2(CO)6), dikarbon (C2) i boran B2H2. W tych związkach wiązanie centralne ma tylko wiązanie pi. W celu uzyskania najbardziej orbitalnego zachodzenia na siebie wiązań odległości są znacznie krótsze niż oczekiwano.
Pytania i odpowiedzi
P: Czym jest wiązanie pi w chemii?
O: Wiązanie pi to kowalencyjne wiązanie chemiczne, w którym ścieżka orbitalna jednego elektronu przecina się ze ścieżką drugiego, tworząc dwa obszary nakładania się, ponieważ ścieżki nakładają się na obu płatach.
P: Jaka jest grecka litera, o której mowa w ich nazwie?
O: Grecka litera w nazwie to π i odnosi się do orbitali p.
P: Jaka jest orbitalna symetria wiązania pi?
O: Symetria orbitalna wiązania pi wygląda tak samo jak orbital p, gdy patrzy się w dół osi wiązania, ponieważ orbitale p zwykle mają ten rodzaj wiązania.
P: Dlaczego wiązania pi są zwykle słabsze niż wiązania sigma?
O: Wiązania pi są zwykle słabsze niż wiązania sigma, ponieważ zgodnie z mechaniką kwantową ścieżki orbitali są równoległe, więc nakładanie się orbitali p jest znacznie mniejsze.
P: Kiedy powstają wiązania pi?
O: Wiązania pi powstają, gdy dwa orbitale atomowe stykają się poprzez dwa obszary nakładania się.
P: Czym są wiązania pi?
O: Wiązania pi są bardziej rozłożonymi wiązaniami niż wiązania sigma.
P: Czy fragmenty molekularne połączone wiązaniem pi mogą obracać się wokół tego wiązania bez zrywania wiązania pi?
O: Nie, fragmenty molekularne połączone wiązaniem pi nie mogą obracać się wokół tego wiązania bez zerwania wiązania pi, ponieważ rotacja niszczy równoległe ścieżki dwóch orbitali p.
