Sigma väzby sú väzby medzi atómami v molekulách vytvorených pozdĺž osi spájajúcej viazané jadrá atómov.
Molekuly sa tvoria, keď atómy vymieňajú alebo zdieľajú elektróny chemickou väzbou. V zásade existujú tri typy väzieb. Iónové väzby, kovové väzby a kovalentné väzby. V iónových väzbách atómy jednoducho vymenia elektrón, takže jeden atóm sa nabije pozitívne a druhý negatívne nabije, čo spôsobí, že sa stanú priťahované elektromagnetickou silou. V kovových väzbách budú elektróny rovnomerne distribuované v celej molekule, čím sa vytvorí more voľných delokalizovaných elektrónov obalujúcich pozitívne nabité ióny priťahované k elektrónom..
V rámci kovalentných väzieb sú elektróny zdieľané a spôsob, akým sú zdieľané, je prostredníctvom pravdepodobnostných mrakov elektrónov a orbitálov, v ktorých sú umiestnené, prekrývajúc sa zhruba symetricky.
Orbitály sú oblasti okolo atómov spojené s určitými úrovňami energie. Elektróny v orbitaloch ďalej od jadra budú mať viac energie ako elektróny v orbitaloch bližšie k jadru. Keď sa orbitály jedného atómu prekrývajú s orbitálmi z iného atómu, tvoria molekulárne orbitaly, ktoré umožňujú molekulárne väzby, ktoré samozrejme umožňujú molekuly.
Sigma väzby sú prvým typom väzby, ktorá sa vytvorí medzi atómami. V rámci sigma väzby budú oblaky pravdepodobnosti elektrónov pozdĺž osi spájajúcej jadrá viazaných atómov. Sigma väzby sa zvyčajne vytvoria, keď s orbitaly z rôznych atómov sa prekrývajú, aby sa vytvorila väzba. Budú sa vždy tvoriť pozdĺž osi medzi dvoma jadrami, pretože s orbitál je usporiadaný v niečo ako guľa okolo jadra.
Elektróny tvoriace sigma väzbu budú vo vnútri sigma orbitálov, a teda budú niekde pozdĺž osi spájajúcej jadrá viazaných atómov. Sigma väzba však môže byť stabilná alebo nestabilná v závislosti od toho, či sú elektróny v sigma viažucom orbitálnom alebo anti-väzbovom obežnom obehu..
Sigma viažuce orbitaly budú v priestore medzi jadrami, zatiaľ čo anti-viažuce orbitaly budú pozdĺž osi spájajúcej jadrá, ale na stranách atómov oproti priestoru medzi nimi. Sigma väzba bude stabilná, ak bude viac elektrónov vo väzbových obežných dráhach a nestabilných, ak bude viac v protibežných obežných dráhach alebo ak bude rovnaký počet elektrónov v oboch.
Pi väzby sú väzby medzi atómami v molekulách, kde elektróny sú nad a pod osou spájajúcou jadrá spojených atómov, ale nie pozdĺž osi. Sú druhým typom väzby, ktorá sa vytvorí v molekule po sigma väzbe.
Dôvodom, že pi väzby sa tvoria nad a pod osou spojenia, ale nie pozdĺž nej, je to, že sa zvyčajne tvoria z prekrývajúcich sa orbitálov, ako sú p orbitaly na viazaných atómoch. Tieto orbitaly nemajú elektrónovú hustotu v jadre. Výsledkom je, že elektróny tvoria pí väzby, ktoré sa tvoria z prekrývania p orbitály sa budú vždy zhlukovať v oblasti, ktorá nie je priamo pri jadre. Pi väzby sa môžu tiež tvoriť medzi inými atómovými obežnými telesami, ako sú d orbitály, ktoré majú spoločné vlastnosti p orbitálov.
Kedy p orbitaly rôznych atómov sa prekrývajú, vytvárajú molekulárne pi orbitaly, ktoré umožňujú vytváranie pí väzieb. Väzba môže byť opäť stabilná alebo nestabilná v závislosti od orbitálu, v ktorom je elektrón umiestnený. Pi väzba bude stabilná, ak bude viac elektrónov vo väzbových orbitáloch pi. Bude nestabilné, ak bude viac na anti-bondových orbitáloch alebo ak bude rovnaký počet.
Sigma väzby a pí väzby sú založené na špecifických molekulárnych orbitáloch, ktoré sú odvodené od prekrývania konkrétnych atómových orbitálov, napríklad, s orbitály v prípade sigma dlhopisov a p orbitály v prípade pi zväzkov. Tiež môžu byť stabilné alebo nestabilné v závislosti od toho, či sú elektróny vo väzbových molekulárnych orbitaloch alebo anti-väzbových molekulárnych orbitaloch.
Napriek ich podobnosti existujú významné rozdiely.
Sigma väzba | Puto |
Atómové orbitaly sa prekrývajú pozdĺž spojovacej osi | Atómové orbitaly sa prekrývajú nad a pod spojovacou osou |
Najprv sa vytvoria väzby medzi atómami v molekulách | Druhé väzby sa tvoria medzi atómami v molekulách |
Vytvorené z prekrývajúcich sa orbitálov ako napr s orbitálov | Vytvorené z prekrývajúcich sa orbitálov ako napr p orbitálov |
Prekrývajúce sa obežnice sú kolmé na obežníky pi | Prekrývajúce sa obežné kolesá kolmé na orbitály sigma |
Sigma väzba je väzba medzi atómami v molekule, ktorá je často tvorená s orbitaly prekrývajúce sa pozdĺž osi spájajúcej spojené jadrá. Je to prvá, ktorá sa tvorí a jej stabilita závisí od toho, ako sú elektróny distribuované v sigma väzbách a antibondových orbitáloch. Pi väzby sú molekulárne väzby tvorené často z prekrývania p orbitaly z rôznych atómov. Elektróny tvoriace pi väzby budú distribuované nad a pod osou spájajúcou jadrá viazaných atómov, ale nie pozdĺž tejto osi. Stabilita týchto väzieb závisí tiež od väzbových a antibondenzujúcich pi orbitálov. Sigma väzby budú prvými väzbami, ktoré sa tvoria v molekulách, zatiaľ čo pi väzby budú druhými väzbami, ktoré sa vytvoria. Pi väzby sa tiež tvoria z atómových orbitálov, ktoré sú orientované kolmo na tie, ktoré tvoria sigma väzby.