Legătură pi
În chimie, legăturile pi (legături π) sunt legături chimice covalente în care traiectoria orbitală a unui electron se încrucișează (se suprapune) cu traiectoria altui electron. Electronii au o traiectorie în formă de lob în formă de cifră de opt (vezi imaginea). Există două zone de suprapunere, deoarece căile se suprapun pe ambii lobi. Doar unul dintre planurile nodale ale orbitei trece prin ambele nuclee implicate.
Litera grecească π din numele lor se referă la orbitalii p. Simetria orbitală a legăturii pi arată la fel ca orbitalul p atunci când este privită în josul axei legăturii. Orbitalii P au de obicei acest tip de legătură. Se presupune, de asemenea, că orbitalii D folosesc legătura pi, dar nu este neapărat ceea ce se întâmplă în realitate. Ideea legăturii orbitalilor d se potrivește cu teoria hipervalenței.
Legăturile Pi sunt de obicei mai slabe decât legăturile sigma. Mecanica cuantică spune că acest lucru se datorează faptului că traiectoriile orbitale sunt paralele, astfel încât există mult mai puțină suprapunere între orbitalii p.
Legăturile Pi apar atunci când doi orbitali atomici sunt în contact prin două zone de suprapunere. Legăturile Pi sunt legături mai răspândite decât legăturile sigma. Electronii din legăturile pi sunt uneori numiți electroni pi. Fragmentele moleculare unite printr-o legătură pi nu se pot roti în jurul acelei legături fără a rupe legătura pi. Rotația distruge căile paralele ale celor doi orbitali p.
Orbitele atomice și moleculare ale electronilor, cu o legătură pi în partea dreaptă jos a imaginii.
Doi orbitali p care formează o legătură π.
Legături multiple
Atomii care sunt uniți printr-o legătură dublă au o legătură sigma și o legătură pi. Dacă sunt uniți printr-o legătură triplă, aceștia au o legătură sigma și două legături pi.
O legătură pi este mai slabă decât o legătură sigma, dar combinația dintre legăturile pi și sigma este mai puternică decât oricare dintre ele. Rezistența suplimentară a unei legături multiple față de o singură (legătură sigma) este demonstrată în mai multe moduri. Cel mai evident este o contracție a lungimii legăturilor. De exemplu, în chimia organică, lungimile legăturilor carbon-carbon sunt în etan (154 pm), în etilenă (134 pm) și în acetilenă (120 pm). Mai multe legături fac ca legătura totală să fie mai scurtă și mai puternică. Configurația electronică se bazează pe blocurile S, P, D și f. S are 2 electroni P are 6 electroni D are 10 electroni F are 14 electroni
|
|
|
|
| etan | acetilenă |
Cazuri speciale
Legăturile Pi nu unesc neapărat o pereche de atomi care sunt, de asemenea, legați sigma.
În anumiți complecși metalici, interacțiunile pi dintre un atom de metal și orbitalii de antilegătură pi ai alchenei și alchenelor formează legături pi.
În unele cazuri de legături multiple între doi atomi, nu există nicio legătură sigma, ci doar legături pi. Printre exemple se numără hexacarbonilul de difir (Fe2(CO) 6), dicarbonul (C ) 2și boranul B 2H 2. În acești compuși, legătura centrală are numai legături pi. Pentru a obține cea mai mare suprapunere orbitală, distanțele dintre legături sunt mult mai scurte decât cele așteptate.
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este o legătură pi în chimie?
R: O legătură pi este o legătură chimică covalentă în care traiectoria orbitală a unui electron se intersectează cu traiectoria altui electron, creând două zone de suprapunere, deoarece traiectoriile se suprapun pe ambii lobi.
Î: Care este litera greacă la care se referă numele lor?
R: Litera greacă la care se face referire în numele lor este π și se referă la orbitalii p.
Î: Care este simetria orbitală a legăturii pi?
R: Simetria orbitală a legăturii pi arată la fel ca orbitalul p atunci când este văzută pe axa legăturii, deoarece orbitalii p au de obicei acest tip de legătură.
Î: De ce sunt legăturile pi de obicei mai slabe decât legăturile sigma?
R: Legăturile pi sunt de obicei mai slabe decât legăturile sigma deoarece, conform mecanicii cuantice, căile orbitale sunt paralele, astfel încât există mult mai puțină suprapunere între orbitalii p.
Î: Când apar legăturile pi?
R: Legăturile Pi apar atunci când doi orbitali atomici sunt în contact prin două zone de suprapunere.
Î: Ce sunt legăturile pi?
R: Legăturile Pi sunt legături mai răspândite decât legăturile sigma.
Î: Pot fragmentele moleculare unite printr-o legătură pi să se rotească în jurul acelei legături fără a rupe legătura pi?
R: Nu, fragmentele moleculare unite de o legătură pi nu se pot roti în jurul acestei legături fără a rupe legătura pi, deoarece rotația distruge traiectoriile paralele ale celor doi orbitali p.
