- Nó được hình thành như thế nào?
- Sự hình thành liên kết pi ở các loài hóa học khác nhau
- nét đặc trưng
- Ví dụ
- Người giới thiệu
Liên kết pi (π) là một loại liên kết cộng hóa trị có đặc điểm là ngăn cản chuyển động quay tự do của các nguyên tử và do bắt nguồn giữa một cặp obitan nguyên tử loại nguyên chất, trong số các điểm đặc biệt khác. Có những liên kết có thể được hình thành giữa các nguyên tử bằng các electron của chúng, cho phép chúng xây dựng các cấu trúc lớn hơn và phức tạp hơn: phân tử.
Các liên kết này có thể khác nhau, nhưng phổ biến nhất trong lĩnh vực nghiên cứu này là cộng hóa trị. Liên kết cộng hóa trị, còn được gọi là liên kết phân tử, là một loại liên kết mà các nguyên tử tham gia chia sẻ các cặp electron.
Điều này có thể xảy ra do nhu cầu của các nguyên tử để tìm kiếm sự ổn định, do đó tạo thành hầu hết các hợp chất đã biết. Theo nghĩa này, liên kết cộng hóa trị có thể là đơn, đôi hoặc ba, tùy thuộc vào cấu hình của các obitan của chúng và số lượng cặp electron được chia sẻ giữa các nguyên tử liên quan.
Đây là lý do tại sao có hai loại liên kết cộng hóa trị được hình thành giữa các nguyên tử dựa trên định hướng của các obitan: liên kết sigma (σ) và liên kết pi (π).
Điều quan trọng là phải phân biệt cả hai liên kết, vì liên kết sigma xảy ra trong liên kết đơn và pi trong liên kết đa giữa các nguyên tử (hai hoặc nhiều điện tử được chia sẻ).
Nó được hình thành như thế nào?
Để mô tả sự hình thành liên kết pi, trước hết phải thảo luận quá trình lai hoá, vì nó có liên quan đến một số liên kết quan trọng.
Lai hóa là một quá trình trong đó các quỹ đạo điện tử lai được hình thành; nghĩa là, trong đó các obitan cấp lại nguyên tử s và p có thể lẫn lộn với nhau. Điều này gây ra sự hình thành các obitan sp, sp 2 và sp 3 , chúng được gọi là các phép lai.
Theo nghĩa này, sự hình thành liên kết pi xảy ra nhờ sự xen phủ của một cặp thùy thuộc một quỹ đạo nguyên tử trên một cặp thùy khác nằm trong một quỹ đạo là một phần của nguyên tử khác.
Sự xen phủ quỹ đạo này xảy ra theo chiều ngang, theo đó sự phân bố điện tử chủ yếu tập trung ở trên và dưới mặt phẳng tạo bởi các hạt nhân nguyên tử liên kết, và làm cho liên kết pi yếu hơn liên kết sigma.
Khi nói về tính đối xứng quỹ đạo của loại liên kết này, cần đề cập rằng nó bằng với của các obitan loại p miễn là nó được quan sát qua trục tạo bởi liên kết. Hơn nữa, các liên hiệp này chủ yếu được tạo thành từ các obitan p.
Sự hình thành liên kết pi ở các loài hóa học khác nhau
Vì liên kết pi luôn đi kèm với một hoặc hai liên kết (một sigma hoặc pi khác và một sigma), nên biết rằng liên kết đôi được hình thành giữa hai nguyên tử cacbon (được tạo thành từ liên kết sigma và một pi) có năng lượng liên kết thấp hơn hai lần liên kết sigma giữa hai loại.
Điều này được giải thích là do độ bền của liên kết sigma, lớn hơn liên kết pi vì sự xen phủ của các obitan nguyên tử trong obitan nguyên tử xảy ra song song ở các vùng trên và dưới các thùy, tích lũy sự phân bố điện tử theo một cách xa hơn. của hạt nhân nguyên tử.
Mặc dù vậy, khi liên kết pi và sigma được kết hợp, một liên kết bội mạnh hơn được hình thành so với liên kết đơn, có thể được xác minh bằng cách quan sát độ dài liên kết giữa các nguyên tử liên kết đơn và nhiều liên kết khác nhau.
Có một số loài hóa học được nghiên cứu vì hành vi đặc biệt của chúng, chẳng hạn như các hợp chất phối trí với các nguyên tố kim loại, trong đó các nguyên tử trung tâm chỉ liên kết với nhau bằng liên kết pi.
nét đặc trưng
Các đặc điểm phân biệt liên kết pi với các loại tương tác khác giữa các nguyên tử được mô tả dưới đây, bắt đầu với thực tế là liên kết này không cho phép chuyển động quay tự do của các nguyên tử, chẳng hạn như của cacbon. Vì lý do này, nếu có sự quay của các nguyên tử, liên kết sẽ bị phá vỡ.
Tương tự như vậy, trong những liên kết này, sự xen phủ giữa các obitan xảy ra qua hai vùng song song, khiến chúng có độ khuếch tán lớn hơn liên kết sigma và vì lý do này, chúng yếu hơn.
Mặt khác, như đã nói ở trên, liên kết pi luôn được tạo ra giữa một cặp obitan nguyên tử thuần túy; Điều này có nghĩa là nó được tạo ra giữa các obitan chưa trải qua quá trình lai hóa, trong đó mật độ của các electron tập trung chủ yếu ở trên và dưới mặt phẳng được tạo thành bởi liên kết cộng hóa trị.
Theo nghĩa này, giữa một cặp nguyên tử có thể xảy ra nhiều hơn một liên kết pi, luôn đi kèm với một liên kết sigma (trong các liên kết đôi).
Tương tự, có thể có một liên kết ba giữa hai nguyên tử liền kề, được hình thành bởi hai liên kết pi ở các vị trí tạo thành mặt phẳng vuông góc với nhau và liên kết sigma giữa cả hai nguyên tử.
Ví dụ
Như đã trình bày trước đây, các phân tử được tạo thành từ các nguyên tử liên kết với nhau bằng một hoặc nhiều liên kết pi luôn có nhiều liên kết; nghĩa là, gấp đôi hoặc gấp ba.
Một ví dụ về điều này là phân tử etylen (H 2 C = CH 2 ), được tạo thành từ một liên kết đôi; nghĩa là, một liên kết pi và một liên kết sigma giữa các nguyên tử cacbon của nó, ngoài các liên kết sigma giữa các nguyên tử cacbon và hydro.
Về phần mình, phân tử axetilen (H - C≡C - H) có một liên kết ba giữa các nguyên tử cacbon của nó; nghĩa là, hai liên kết pi tạo thành mặt phẳng vuông góc và một liên kết sigma, ngoài các liên kết sigma cacbon-hydro tương ứng của chúng.
Ngoài ra còn có các liên kết pi giữa các phân tử mạch vòng, chẳng hạn như benzen (C 6 H 6 ) và các dẫn xuất của nó, sự sắp xếp của chúng dẫn đến một hiệu ứng gọi là cộng hưởng, cho phép mật độ điện tử di chuyển giữa các nguyên tử và cấp cho nó, trong số những thứ khác, lớn hơn ổn định đối với hợp chất.
Để làm ví dụ cho các trường hợp ngoại lệ đã đề cập trước đó, các trường hợp của phân tử dicacbon (C = C, trong đó cả hai nguyên tử đều có một cặp electron ghép đôi) và hợp chất phối trí được gọi là sắt hexacarbonyl (được biểu thị là Fe 2 (CO) 6 , mà chỉ được hình thành bởi các liên kết pi giữa các nguyên tử của nó).
Người giới thiệu
- Wikipedia. (sf). Liên kết pi. Khôi phục từ en.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Hóa học, ấn bản lần thứ chín. Mexico: McGraw-Hill.
- Suy nghĩCo. (sf). Định nghĩa liên kết Pi trong Hóa học. Phục hồi từ thinkco.com
- Britannica, E. (nd). Liên kết pi. Lấy từ britannica.com
- LibreTexts. (sf). Trái phiếu Sigma và Pi. Đã khôi phục từ chem.libretexts.org
- Srivastava, AK (2008). Hóa học hữu cơ đơn giản. Đã khôi phục từ books.google.co.ve