Liên kết Pi Nó được hình thành như thế nào, Đặc điểm và Ví dụ



Một liên kết pi (π) là một loại liên kết cộng hóa trị được đặc trưng bằng cách ngăn chặn sự chuyển động quay tự do của các nguyên tử và bằng cách bắt nguồn giữa một cặp quỹ đạo nguyên tử thuộc loại nguyên chất, trong số các đặc thù khác. Có những liên kết có thể được hình thành giữa các nguyên tử bởi các electron của chúng, cho phép chúng xây dựng các cấu trúc lớn hơn và phức tạp hơn: các phân tử.

Các liên kết này có thể có nhiều loại khác nhau, nhưng phổ biến nhất trong lĩnh vực nghiên cứu này là cộng hóa trị. Liên kết cộng hóa trị, còn được gọi là liên kết phân tử, là một loại liên kết trong đó các nguyên tử liên quan chia sẻ các cặp electron.

Điều này có thể xảy ra do nhu cầu các nguyên tử tìm kiếm sự ổn định, do đó hình thành hầu hết các hợp chất đã biết. Theo nghĩa này, liên kết cộng hóa trị có thể đơn giản, gấp đôi hoặc gấp ba, tùy thuộc vào cấu hình quỹ đạo của chúng và số cặp electron được chia sẻ giữa các nguyên tử liên quan..

Đây là lý do tại sao có hai loại liên kết cộng hóa trị được hình thành giữa các nguyên tử dựa trên sự định hướng của quỹ đạo của chúng: liên kết sigma (σ) và liên kết pi (π).

Điều quan trọng là phải phân biệt cả hai liên kết, vì liên kết sigma xuất hiện trong các liên kết đơn giản và pi trong nhiều liên kết giữa các nguyên tử (hai hoặc nhiều electron được chia sẻ).

Chỉ số

  • 1 Nó được hình thành như thế nào?
    • 1.1 Sự hình thành liên kết pi trong các loài hóa học khác nhau
  • 2 Đặc điểm
  • 3 ví dụ
  • 4 tài liệu tham khảo

Nó được hình thành như thế nào?

Để mô tả sự hình thành liên kết pi, trước tiên chúng ta phải nói về quá trình lai tạo, vì nó can thiệp vào một số liên kết quan trọng.

Lai tạo là một quá trình trong đó các quỹ đạo điện tử lai được hình thành; đó là, nơi các quỹ đạo của các tiểu nguyên tử s và p có thể được trộn lẫn. Điều này bắt nguồn từ sự hình thành các quỹ đạo sp, sp2 và sp3, được gọi là giống lai.

Theo nghĩa này, sự hình thành liên kết pi xảy ra nhờ sự chồng chéo của một cặp thùy thuộc quỹ đạo nguyên tử trên một cặp thùy khác nằm trong quỹ đạo là một phần của nguyên tử khác.

Sự chồng chéo của các quỹ đạo này xảy ra ở bên, theo đó phân phối điện tử tập trung chủ yếu ở trên và dưới mặt phẳng được hình thành bởi các hạt nhân nguyên tử được liên kết và làm cho các liên kết pi yếu hơn các liên kết sigma..

Khi nói về sự đối xứng quỹ đạo của loại liên kết này, phải đề cập rằng nó bằng với quỹ đạo loại p, với điều kiện là nó được quan sát thông qua trục được hình thành bởi liên kết. Ngoài ra, các công đoàn này chủ yếu được cấu thành bởi quỹ đạo p.

Sự hình thành liên kết pi trong các loài hóa học khác nhau

Vì các liên kết pi luôn đi kèm với một hoặc hai liên kết nữa (một sigma hoặc một pi khác và một sigma), nên có liên quan để biết rằng liên kết đôi được hình thành giữa hai nguyên tử carbon (cấu thành bởi liên kết sigma và pi) sở hữu năng lượng liên kết thấp hơn năng lượng tương ứng với hai lần liên kết sigma giữa cả hai.

Điều này được giải thích bởi sự ổn định của liên kết sigma, lớn hơn liên kết pi vì sự chồng chéo của các quỹ đạo nguyên tử ở phía sau xảy ra song song ở các khu vực trên và dưới thùy, tích lũy phân phối điện tử theo cách xa hơn. của hạt nhân nguyên tử.

Mặc dù vậy, khi các liên kết pi và sigma được kết hợp, một liên kết đa được hình thành mạnh hơn chính liên kết đơn giản, có thể được xác minh bằng cách quan sát độ dài liên kết giữa các nguyên tử khác nhau với các liên kết đơn và nhiều liên kết..

Có một số loài hóa học được nghiên cứu về hành vi đặc biệt của chúng, chẳng hạn như các hợp chất phối hợp với các nguyên tố kim loại, trong đó các nguyên tử trung tâm chỉ được liên kết bằng liên kết pi..

Tính năng

Các đặc điểm phân biệt liên kết pi với các lớp tương tác khác giữa các loài nguyên tử được mô tả dưới đây, bắt đầu với thực tế là sự kết hợp này không cho phép chuyển động quay tự do của các nguyên tử, như nguyên tử carbon. Vì lý do này, nếu có sự quay của các nguyên tử, sự phá vỡ liên kết xảy ra..

Ngoài ra, trong các liên kết này, sự chồng chéo giữa các quỹ đạo xảy ra qua hai vùng song song, đạt được rằng chúng có độ khuếch tán lớn hơn các liên kết sigma và vì lý do này, yếu hơn.

Mặt khác, như đã đề cập ở trên, liên kết pi luôn được tạo ra giữa một cặp quỹ đạo nguyên tử thuần túy; điều này có nghĩa là được tạo ra giữa các quỹ đạo chưa trải qua quá trình lai hóa, trong đó mật độ của các electron tập trung chủ yếu ở trên và dưới mặt phẳng được hình thành bởi liên kết cộng hóa trị.

Theo nghĩa này, giữa một cặp nguyên tử có thể có nhiều liên kết pi, luôn luôn đi kèm với một liên kết sigma (trong liên kết đôi).

Tương tự, một liên kết ba có thể được đưa ra giữa hai nguyên tử liền kề, được hình thành bởi hai liên kết pi ở các vị trí tạo thành các mặt phẳng vuông góc với nhau và liên kết sigma giữa cả hai nguyên tử.

Ví dụ

Như đã nêu trước đây, các phân tử được tạo thành từ các nguyên tử được nối bởi một hoặc nhiều liên kết pi luôn có nhiều liên kết; đó là, gấp đôi hoặc gấp ba.

Một ví dụ về điều này là phân tử ethylene (H2C = CH2), được cấu thành bởi một liên minh đôi; nghĩa là, một liên kết pi và sigma giữa các nguyên tử carbon của chúng, ngoài các liên kết sigma giữa các nguyên tử cacbon và hydrogens.

Về phần mình, phân tử acetylene (H-C≡C-H) có liên kết ba giữa các nguyên tử carbon của nó; nghĩa là, hai liên kết pi tạo thành các mặt phẳng vuông góc và liên kết sigma, ngoài các liên kết carbon-hydro sigma tương ứng của chúng.

Liên kết Pi cũng có mặt giữa các phân tử tuần hoàn, chẳng hạn như benzen (C6H6) và các dẫn xuất của nó, có sự sắp xếp dẫn đến một hiệu ứng gọi là cộng hưởng, cho phép mật độ điện tử di chuyển giữa các nguyên tử và tạo ra sự ổn định lớn hơn cho hợp chất.

Để minh họa cho các trường hợp ngoại lệ nêu trên, các trường hợp của phân tử dicarbon (C = C, trong đó cả hai nguyên tử có một cặp electron ghép đôi) và hợp chất phối hợp gọi là hexacarbonyldihier (đại diện là Fe2(CO)6, mà chỉ được hình thành bởi liên kết pi giữa các nguyên tử của nó).

Tài liệu tham khảo

  1. Wikipedia. (s.f.). Liên kết Pi. Lấy từ en.wikipedia.org
  2. Chang, R. (2007). Hóa học, phiên bản thứ chín. Mexico: Đồi McGraw.
  3. NghĩCo. (s.f.). Định nghĩa liên kết Pi trong hóa học. Lấy từ thinkco.com
  4. Britannica, E. (s.f.). Liên kết Pi. Lấy từ britannica.com
  5. LibreTexts. (s.f.). Trái phiếu Sigma và Pi. Lấy từ chem.libretexts.org
  6. Srivastava, A. K. (2008). Hóa hữu cơ đơn giản. Lấy từ sách.google.com.vn