Pi (π) väzba je typ kovalentnej väzby vyznačujúci sa tým, že bráni voľnému pohybu otáčania atómov a pochádzajúce medzi dvojicou čistých typu atómových orbitálov, okrem iného zvláštnosti. Medzi atómami sú ich elektróny tvorené väzby, ktoré im umožňujú vytvárať väčšie a komplexnejšie štruktúry: molekuly.
Tieto väzby môžu mať rôzne variácie, ale najbežnejšie v tomto študijnom odbore sú kovalentné. Kovalentné väzby, tiež nazývané molekulárne väzby, sú typom väzby, kde príslušné atómy zdieľajú páry elektrónov.
K tomu môže dôjsť v dôsledku potreby atómov hľadať stabilitu, čím sa vytvorí väčšina známych zlúčenín. V tomto zmysle môžu byť kovalentné väzby jednoduché, dvojité alebo trojité v závislosti od konfigurácie ich orbitálov a počtu párov elektrónov zdieľaných medzi zúčastnenými atómami.
To je dôvod, prečo existujú dva typy kovalentných väzieb, ktoré sa tvoria medzi atómami na základe orientácie ich orbitálov: sigma (σ) väzby a pi (π) väzby.
Je dôležité rozlišovať obe väzby, pretože k sigma väzbe dochádza v jednoduchých väzbách a pi vo viacerých väzbách medzi atómami (zdieľajú sa dva alebo viac elektrónov).
Ako sa formuje?
Aby bolo možné opísať tvorbu pí väzby, musí sa najskôr diskutovať o procese hybridizácie, pretože sa podieľa na niektorých dôležitých väzbách.
Hybridizácia je proces vytvárania hybridných elektronických orbitálov; to znamená, kde sa môžu atómy atómových podružných úrovní at a p zmiešať. To spôsobuje tvorbu orbitálov sp, sp 2 a sp 3 , ktoré sa nazývajú hybridy.
V tomto zmysle dochádza k vytváraniu pí väzieb vďaka prekrývaniu dvojice lalokov patriacich k atómovému orbitálu na inom páre lalokov, ktoré sú v obežnej dráhe, ktorá je súčasťou iného atómu.
K tomuto prekrývaniu okružnej dráhy dochádza laterálne, pričom distribúcia elektrónov je väčšinou koncentrovaná nad a pod rovinou tvorenou naviazanými atómovými atómami a spôsobuje, že pí väzby sú slabšie ako sigma väzby.
Keď hovoríme o orbitálnej symetrii tohto typu zväzku, treba uviesť, že sa rovná symetrii orbitálov typu p, pokiaľ sa pozoruje cez os tvorenú väzbou. Tieto únie sa navyše väčšinou skladajú z orbitálov.
Tvorba pí väzieb v rôznych chemických druhoch
Pretože pi väzby sú vždy sprevádzané jednou alebo dvoma viac väzbami (jedna sigma alebo iná pi a jedna sigma), je dôležité vedieť, že dvojitá väzba, ktorá sa tvorí medzi dvoma atómami uhlíka (vytvorená z jednej sigma a jednej pí väzby), má nižšia väzbová energia ako dvojnásobná sigma väzba medzi nimi.
Toto je vysvetlené stabilitou sigma väzby, ktorá je väčšia ako stabilita pi väzby, pretože k prekrývaniu atómových orbitálov dochádza pri paralelnom spôsobe v oblastiach nad a pod lalokmi, čo akumuluje elektronickú distribúciu vzdialenejším spôsobom. atómových jadier.
Napriek tomu, keď sa spájajú pi a sigma väzby, vytvorí sa silnejšia násobná väzba ako samotná jednoduchá väzba, ktorá sa dá overiť pozorovaním dĺžok väzby medzi rôznymi jednoduchými a viacnásobnými atómami väzby.
Existujú určité chemické látky, ktoré sa študujú z hľadiska ich výnimočného správania, napríklad koordinačné zlúčeniny s kovovými prvkami, v ktorých sú stredné atómy spojené iba väzbami pi.
vlastnosti
Charakteristiky, ktoré odlišujú pí väzby od iných druhov interakcií medzi atómovými druhmi, sú opísané nižšie, začínajúc skutočnosťou, že táto väzba neumožňuje voľný rotačný pohyb atómov, ako sú uhlíky. Z tohto dôvodu, ak dôjde k rotácii atómov, väzba sa preruší.
Podobne v týchto väzbách dochádza k prekrývaniu medzi obežnými dráhami cez dve rovnobežné oblasti, čím sa dosiahne, že majú väčšiu difúziu ako sigma, a že sú preto slabšie.
Na druhej strane, ako je uvedené vyššie, pi väzba sa vždy vytvára medzi párom čistých atómových orbitálov; To znamená, že sa vytvára medzi orbitálmi, ktoré nepodstúpili hybridizačné procesy, v ktorých je hustota elektrónov sústredená väčšinou nad a pod rovinou tvorenou kovalentnou väzbou.
V tomto zmysle sa môže medzi párom atómov vyskytnúť viac ako jedna pí väzba, ktorá je vždy sprevádzaná sigma väzbou (v dvojitých väzbách).
Podobne môže existovať trojitá väzba medzi dvoma susednými atómami, ktorá je tvorená dvoma pí väzbami v pozíciách, ktoré tvoria roviny kolmé na seba, a sigma väzbou medzi oboma atómami.
Príklady
Ako už bolo uvedené, molekuly vytvorené z atómov spojených jednou alebo viacerými väzbami pi majú vždy viac väzieb; to znamená, dvojitý alebo trojitý.
Príkladom toho je etylén molekula (H 2 C = CH 2 ), ktorý sa skladá z dvojitej väzby; to znamená pí a sigma väzba medzi svojimi atómami uhlíka, okrem sigma väzieb medzi uhlíkmi a vodíkom.
Molekula acetylénu (H - C = C - H) má medzi svojimi atómami uhlíka trojitú väzbu; to znamená dve pí väzby tvoriace kolmé roviny a jednu sigma väzbu, navyše k ich zodpovedajúcim väzbám sigma uhlík-vodík.
K dispozícii sú tiež pí väzby medzi cyklickými molekulami, ako je napríklad benzén (C 6 H 6 ) a jeho deriváty, ktorých usporiadanie vedie k účinku zvaného rezonancie, ktorá umožňuje, aby hustota elektrónov migrovať medzi atómami a poskytnúť ju, okrem iného, väčšie stabilita zlúčeniny.
Ako príklad výnimky bolo uvedené skôr, prípady dicarbon molekuly (C = C, v ktorej oba atómy majú dvojicu spárovaných elektrónov) a koordinačné zlúčeniny s názvom hexakarbonyl železo (reprezentovanej ako Fe 2 (CO) 6 , ktorých ktorý je tvorený iba väzbami pí medzi svojimi atómami).
Referencie
- Wikipedia. (SF). Puto. Obnovené z en.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Chémia, deviate vydanie. Mexiko: McGraw-Hill.
- ThoughtCo. (SF). Pi Bond Definition in Chemistry. Získané z webu thinkco.com
- Britannica, E. (nd). Puto. Zdroj: britannica.com
- LibreTexts. (SF). Sigma a Pi Bonds. Obnovené z chem.libretexts.org
- Srivastava, AK (2008). Organická chémia je jednoduchá. Obnovené z books.google.co.ve