- Nó được hình thành như thế nào?
- Hình thành liên kết sigma ở các loài hóa học khác nhau
- nét đặc trưng
- Ví dụ
- Người giới thiệu
Liên kết sigma (đại diện là σ) là một loại liên kết cộng hóa trị, được đặc trưng bởi sự chia sẻ hai điện tử xảy ra giữa một cặp nguyên tử để tạo thành liên kết nói trên. Ngoài ra, đây là một loại liên kết đơn, trong đó cả hai nguyên tử được gắn bởi hai điện tử để tạo thành liên kết đơn.
Khi hai hoặc nhiều nguyên tử được kết hợp để tạo ra các hợp chất phân tử mới, chúng được liên kết bằng hai loại liên kết: ion và cộng hóa trị, mà cấu trúc của chúng phụ thuộc vào cách chia sẻ các electron giữa hai nguyên tử tham gia vào liên kết này.
Liên kết được tạo ra qua các electron được thực hiện nhờ sự chồng chéo của các obitan thuộc về mỗi nguyên tử (bởi các đầu của chúng), được hiểu là các obitan là không gian mà nó có nhiều khả năng xác định vị trí của electron trong nguyên tử nhất và được xác định bởi Mật độ electron.
Nó được hình thành như thế nào?
Thông thường, liên kết đơn giữa hai nguyên tử được biết là tương đương với liên kết giống sigma đơn.
Tương tự như vậy, những liên kết này bắt nguồn do sự chồng chất hoặc xen phủ theo cách trực diện xảy ra giữa các đầu của obitan nguyên tử của hai nguyên tử khác nhau.
Các nguyên tử này có obitan xen phủ phải ở gần nhau để các electron riêng lẻ thuộc mỗi obitan nguyên tử có thể liên kết hiệu quả và tạo thành liên kết.
Đây là nguồn gốc của thực tế là sự phân bố điện tử biểu hiện chính nó hoặc vị trí của mật độ điện tử từ mỗi chất chồng lên nhau có đối xứng hình trụ quanh trục xảy ra giữa hai nguyên tử liên kết.
Trong trường hợp này, cái gọi là quỹ đạo sigma có thể được biểu thị dễ dàng hơn bằng các liên kết nội phân tử hình thành bên trong các phân tử tảo cát, lưu ý rằng cũng có một số loại liên kết sigma.
Các loại liên kết sigma được quan sát phổ biến nhất là: d z 2 + d z 2 , s + p z , p z + p z, và s + s; trong đó chỉ số con z đại diện cho trục được tạo thành bởi liên kết tạo thành và mỗi chữ cái (s, p và d) tương ứng với một quỹ đạo.
Hình thành liên kết sigma ở các loài hóa học khác nhau
Khi chúng ta nói về các obitan phân tử, chúng ta đề cập đến các vùng tích tụ mật độ điện tử cao nhất khi một liên kết loại này được hình thành giữa các phân tử khác nhau, thu được thông qua sự kết hợp của các obitan nguyên tử.
Từ quan điểm của cơ học lượng tử, các nghiên cứu đã suy ra rằng các obitan loại phân tử thể hiện hành vi cân bằng đối xứng thực sự được kết hợp trong các hỗn hợp (lai hóa).
Tuy nhiên, tầm quan trọng của sự kết hợp các obitan này có liên quan chặt chẽ đến năng lượng tương đối được biểu hiện bởi các obitan loại phân tử giống nhau về mặt đối xứng.
Trong trường hợp phân tử hữu cơ, người ta thường quan sát thấy các dạng mạch vòng bao gồm một hoặc nhiều cấu trúc vòng, chúng thường được tạo thành bởi một số lượng lớn các liên kết kiểu sigma kết hợp với các liên kết kiểu pi (nhiều liên kết).
Trên thực tế, sử dụng các phép tính toán học đơn giản, có thể xác định số lượng liên kết sigma có trong một loài phân tử.
Cũng có trường hợp hợp chất phối trí (với kim loại chuyển tiếp), trong đó nhiều liên kết được kết hợp với các loại tương tác liên kết khác nhau, cũng như các phân tử được tạo thành từ các loại nguyên tử khác nhau (đa nguyên tử).
nét đặc trưng
Liên kết sigma có những đặc điểm độc đáo giúp phân biệt rõ ràng chúng với các loại liên kết cộng hóa trị khác (liên kết pi), trong đó thực tế là loại liên kết này là mạnh nhất trong số các liên kết hóa học cùng loại.
Điều này là do sự chồng chéo giữa các obitan xảy ra theo cách trực tiếp, đồng trục (hoặc tuyến tính) và trực diện; nghĩa là thu được sự xen phủ cực đại giữa các obitan.
Ngoài ra, sự phân bố điện tử tại các điểm nối này chủ yếu tập trung giữa các hạt nhân của các loại nguyên tử được kết hợp với nhau.
Sự xen phủ của các obitan sigma này xảy ra theo ba cách có thể xảy ra: giữa một cặp obitan thuần túy (ss), giữa một obitan thuần túy và một loại lai (s-sp) hoặc giữa một cặp obitan lai hóa (sp 3 - sp 3 ).
Sự lai hóa xảy ra nhờ vào hỗn hợp các obitan có nguồn gốc nguyên tử của các lớp khác nhau, thu được rằng obitan lai hóa phụ thuộc vào số lượng của mỗi loại obitan nguyên chất ban đầu (ví dụ, sp 3 = a s + obitan nguyên chất ba obitan nguyên chất loại p).
Thêm vào đó, liên kết sigma có thể tồn tại độc lập, cũng như cho phép chuyển động quay tự do giữa một cặp nguyên tử.
Ví dụ
Vì liên kết cộng hóa trị là loại liên kết phổ biến nhất giữa các nguyên tử, nên liên kết sigma được tìm thấy trong một số lượng lớn các loại hóa học, như có thể thấy bên dưới.
Trong các phân tử khí diatomic - chẳng hạn như hydro (H 2 ), oxy (O 2 ) và nitơ (N 2 ) - có thể xảy ra các loại liên kết khác nhau tùy thuộc vào sự lai hóa của các nguyên tử.
Trong trường hợp của hydro, có một liên kết sigma duy nhất tham gia cả hai nguyên tử (H - H), bởi vì mỗi nguyên tử đóng góp electron duy nhất của nó.
Mặt khác, trong phân tử oxy, cả hai nguyên tử được liên kết bằng một liên kết đôi (O = O) - nghĩa là, một liên kết sigma- và một liên kết pi, để lại cho mỗi nguyên tử của nó có ba cặp electron còn lại ghép đôi.
Thay vào đó, mỗi nguyên tử nitơ có năm điện tử ở mức năng lượng ngoài cùng của nó (vỏ hóa trị), vì vậy chúng được liên kết với nhau bằng một liên kết ba (N≡N), điều này ngụ ý sự hiện diện của một liên kết sigma và hai liên kết pi và a cặp electron ghép đôi trong mỗi nguyên tử.
Theo cách tương tự, nó xảy ra trong các hợp chất mạch vòng có liên kết đơn hoặc nhiều liên kết và trong tất cả các loại phân tử mà cấu trúc của chúng được tạo thành từ các liên kết cộng hóa trị.
Người giới thiệu
- Wikipedia. (sf). Liên kết Sigma. Khôi phục từ en.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Hóa học, ấn bản lần thứ chín. Mexico: McGraw-Hill.
- Suy nghĩCo. (sf). Định nghĩa hóa học liên kết Sigma. Phục hồi từ thinkco.com
- Britannica, E. (nd). Liên kết Sigma. 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