А пи (π) връзка е вид ковалентна връзка характеризира чрез предотвратяване на свободно въртене движение на атома и от произход между двойка чисти тип атомни орбитали, наред с други особености. Има връзки, които могат да се образуват между атомите чрез техните електрони, което им позволява да изграждат по-големи и сложни структури: молекули.
Тези връзки могат да бъдат от различни разновидности, но най-често срещаните в тази област на изследване са ковалентни. Ковалентните връзки, наричани още молекулни връзки, са вид връзка, при която участващите атоми споделят двойки електрони.
Това може да се случи поради необходимостта на атомите да търсят стабилност, като по този начин образуват повечето от известните съединения. В този смисъл ковалентните връзки могат да бъдат единични, двойни или тройни, в зависимост от конфигурацията на техните орбитали и броя на двойките електрони, споделени между участващите атоми.
Ето защо има два вида ковалентни връзки, които се образуват между атомите въз основа на ориентацията на техните орбитали: сигма (σ) връзки и pi (π) връзки.
Важно е да се разграничат двете връзки, тъй като сигма връзката се среща в единични връзки, а пи в множество връзки между атомите (два или повече електрона се споделят).
Как се образува?
За да се опише образуването на pi връзката, първо трябва да се обсъди процесът на хибридизация, тъй като той участва в някои важни връзки.
Хибридизацията е процес, при който се формират хибридни електронни орбитали; т. е. там, където s и p атомните орбитали на поднива могат да се смесват. Това предизвиква образуването на орбитали sp, sp 2 и sp 3, които се наричат хибриди.
В този смисъл образуването на pi връзки става благодарение на припокриването на двойка лобове, принадлежащи на атомна орбитала върху друга двойка лобове, които са в орбитала, която е част от друг атом.
Това орбитално припокриване възниква странично, при което електронното разпределение е концентрирано най-вече над и под равнината, образувана от свързаните атомни ядра, и причинява връзките на пи по-слаби от сигма връзките.
Когато говорим за орбиталната симетрия на този тип съединение, трябва да се спомене, че тя е равна на тази на орбиталите от тип p, стига да се наблюдава през оста, образувана от връзката. Освен това тези съюзи са съставени предимно от p орбитали.
Образуване на пи връзки в различни химически видове
Тъй като pi връзките винаги са придружени от една или две връзки (една сигма или друга пи и една сигма), е уместно да се знае, че двойната връзка, която се образува между два въглеродни атома (съставена от сигма връзка и една пи), има по-ниска енергия на връзката от два пъти сигмата връзка между двете.
Това се обяснява със стабилността на сигма връзката, която е по-голяма от тази на pi връзката, тъй като припокриването на атомните орбитали в последната се осъществява по паралелен начин в областите над и под лобовете, натрупвайки електронното разпределение по по-далечен начин. от атомни ядра.
Въпреки това, когато пи и сигма връзките се комбинират, се образува по-силна множествена връзка от самата единична връзка, която може да бъде проверена чрез наблюдение на дължините на връзката между различни единични и множество атоми на връзката.
Има някои химически видове, които се изучават за тяхното изключително поведение, като координационни съединения с метални елементи, в които централните атоми са обединени само от pi връзки.
характеристики
Характеристиките, които отличават pi връзките от други видове взаимодействия между атомните видове, са описани по-долу, като се започне с факта, че тази връзка не позволява свободно въртеливо движение на атоми, като тези на въглерода. Поради тази причина, ако има въртене на атомите, връзката се разкъсва.
По същия начин при тези връзки припокриването между орбиталите се осъществява през два успоредни региона, като се постига, че те имат по-голяма дифузия от сигма връзките и че поради тази причина те са по-слаби.
От друга страна, както бе споменато по-горе, връзката pi винаги се генерира между чифт атомни орбитали; Това означава, че се генерира между орбитали, които не са претърпели хибридизационни процеси, при които плътността на електроните е концентрирана най-вече над и под равнината, образувана от ковалентната връзка.
В този смисъл между двойка атоми може да има повече от една pi връзка, винаги придружена от сигма връзка (в двойните връзки).
По подобен начин може да има тройна връзка между два съседни атома, която се образува от две pi връзки в позиции, които образуват равнини, перпендикулярни един на друг и сигма връзка между двата атома.
Примери
Както беше посочено по-горе, молекулите, съставени от атоми, свързани с една или повече pi връзки, винаги имат множество връзки; тоест двойно или тройно.
Един пример за това е молекулата на етилен (H 2 С = СН 2), който се състои от двойна връзка; тоест, пи и сигма връзка между въглеродните му атоми, в допълнение към сигма връзките между въглеродите и водородите.
От своя страна, ацетиленовата молекула (H - C≡C - H) има тройна връзка между въглеродните си атоми; тоест две pi връзки, образуващи перпендикулярни равнини и една сигма връзка, в допълнение към съответните им сигма връзки въглерод-водород.
Pi връзките също присъстват между цикличните молекули, като бензол (C 6 H 6) и неговите производни, чието подреждане води до ефект, наречен резонанс, който позволява електронната плътност да мигрира между атомите и да й осигури, наред с други неща, по-голяма стабилност на съединението.
За да се илюстрират споменатите по-горе изключения, случаите на молекулата на дикарбона (С = С, в която и двата атома имат двойка сдвоени електрони) и координационното съединение, наречено хексакарбонилово желязо (представено като Fe 2 (CO) 6, която се образува само от пи връзки между нейните атоми).
Препратки
- Wikipedia. (SF). Pi връзка. Възстановено от en.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Химия, Девето издание. Мексико: McGraw-Hill.
- ThoughtCo. (SF). Определение на Pi Bond в химията. Възстановени от thinkco.com
- Britannica, E. (nd). Pi връзка. Извлечено от britannica.com
- LibreTexts. (SF). Облигации на Sigma и Pi. Възстановено от chem.libretexts.org
- Srivastava, AK (2008). Органичната химия, направена проста. Възстановени от books.google.co.ve