СИГМА ВРЪЗКА: КАК СЕ ФОРМИРА, ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИМЕРИ - ХИМИЯ - 2025

В връзка сигма (представени като σ) е тип ковалентната връзка, която се характеризира с обмен на два електрона, че настъпва между двойка атоми формира споменатата връзка. В допълнение, това е един вид единична връзка, при която и двата атома са свързани с два електрона, образуващи една връзка.

Когато два или повече атома се комбинират, за да се получат нови молекулни съединения, те се съединяват посредством два вида връзки: йонни и ковалентни, чиято структура зависи от това как се разпределят електроните между двата атома, участващи в това свързване.

Връзката, генерирана чрез електроните, се осъществява благодарение на припокриването на орбиталите, които принадлежат на всеки атом (от техните краища), като се разбират като орбитали пространствата, където е най-вероятно да се локализира електронът в атома и които са определени от електронна плътност.

Как се образува?

Обикновено е известно, че единичната връзка между два атома е еквивалентна на единична сигма-подобна връзка.

По същия начин тези връзки възникват поради припокриването или челното припокриване, което възниква между краищата на атомните орбитали на два различни атома.

Тези атоми, чиито орбитали се припокриват, трябва да са съседни един с друг, така че отделните електрони, принадлежащи към всяка атомна орбитала, да могат да се свързват ефективно и да образуват връзката.

Това е източникът на факта, че електронното разпределение, което се проявява или местоположението на електронната плътност от всяка суперпозиция, има цилиндрична симетрия около оста, която се случва между двата свързани атомни вида.

В този случай така наречената сигма орбитала може да бъде по-лесно изразена по отношение на вътремолекулни връзки, които се образуват в диатомичните молекули, като се отбележи, че има и няколко вида сигма връзки.

Най-често наблюдаваните типове сигма връзки са: d _z ² + d _z ², s + p _z, p _z + p _z, и s + s; където индексът z представлява оста, съставена от образуваната връзка и всяка буква (s, p и d) съответства на орбитала.

Образуване на сигма връзки при различни химически видове

Когато говорим за молекулярни орбитали, се прави позоваване на регионите, които натрупват най-високата електронна плътност, когато се образува връзка от този тип между различни молекули, получени чрез комбинацията от атомни орбитали.

От гледна точка на квантовата механика, проучванията правят извода, че орбиталите от молекулен тип, които проявяват симетрично равно поведение, всъщност се комбинират в смеси (хибридизации).

Значението на тази комбинация от орбитали обаче е тясно свързано с относителните енергии, проявени от орбитали от молекулен тип, които са симетрично подобни.

В случай на органични молекули често се наблюдават циклични видове, състоящи се от една или повече пръстенови структури, които често са съставени от голям брой сигмални връзки във връзка с пи-тип връзки (множество връзки).

Всъщност, с помощта на прости математически изчисления е възможно да се определи броят на сигма връзките, присъстващи в молекулен вид.

Има и случаи на координационни съединения (с преходни метали), при които множество връзки са комбинирани с различни видове взаимодействия на връзки, както и молекули, съставени от различни видове атоми (многоатомни).

характеристики

Сигма връзките имат уникални характеристики, които ясно ги разграничават от другите видове ковалентни връзки (pi връзка), сред които е фактът, че този тип връзка е най-силната сред химичните връзки от ковалентния клас.

Това е така, защото припокриването между орбиталите се осъществява по директен, коаксиален (или линеен) и фронтален начин; тоест се получава максимално припокриване между орбиталите.

Освен това електронното разпределение в тези кръстовища е концентрирано главно между ядрата на атомните видове, които са комбинирани.

Това припокриване на сигма-орбитали става по три възможни начина: между двойка чисти орбитали (ss), между чиста орбитала и хибриден тип (s-sp) или между двойка орбитали от хибриден тип (sp ³ - sp ³).

Хибридизацията възниква благодарение на сместа от орбитали от атомен произход от различни класове, като се получава, че получената хибридна орбитала зависи от количеството на всеки от изходните чисти орбитални типове (например, sp ³ = чист s + орбитал три чисти орбитали от тип p).

В допълнение към това сигма връзката може да съществува независимо, както и да позволява свободно въртеливо движение между двойка атоми.

Примери

Тъй като ковалентната връзка е най-разпространеният вид връзка между атомите, сигма връзката се намира в огромен брой химически видове, както може да се види по-долу.

В двуатомни молекули газ - като например водород (Н ₂), кислород (O ₂) и азот (N ₂) - могат да възникнат различни типове връзки в зависимост от хибридизацията на атомите.

В случая на водород има една сигма връзка, свързваща и двата атома (H - H), тъй като всеки атом допринася единствения си електрон.

От друга страна, в молекулярния кислород и двата атома са свързани с двойна връзка (O = O) - това е сигма връзка - и pi връзка, оставяйки всеки атом си с три двойки останали сдвоени електрони.

Вместо това всеки азотен атом има пет електрона в най-външното си енергийно ниво (валентна обвивка), така че те се съединяват от тройна връзка (N≡N), което предполага наличието на сигма връзка и две pi връзки и a чифт сдвоени електрони във всеки атом.

По същия начин се среща в съединения от цикличен тип с единични или множество връзки и във всички видове молекули, чиято структура е изградена от ковалентни връзки.

Препратки

1. Wikipedia. (SF). Сигма връзка. Възстановено от en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Химия, Девето издание. Мексико: McGraw-Hill.
3. ThoughtCo. (SF). Определение на химията на Sigma Bond. Възстановени от thinkco.com
4. Britannica, E. (nd). Сигма връзка. Извлечено от britannica.com
5. LibreTexts. (SF). Облигации на Sigma и Pi. Възстановено от chem.libretexts.org
6. Srivastava, AK (2008). Органичната химия, направена проста. Възстановени от books.google.co.ve