Liên kết Sigma Nó được xây dựng như thế nào, Đặc điểm và Ví dụ
các liên kết sigma (đại diện là) là một mối nối loại cộng hóa trị, được đặc trưng bởi sự chia sẻ của hai electron xảy ra giữa một cặp nguyên tử để tạo thành liên kết này. Ngoài ra, đây là một lớp liên kết đơn giản, trong đó cả hai nguyên tử được kết dính bởi hai electron tạo thành một liên kết đơn.
Khi hai hoặc nhiều nguyên tử được kết hợp để tạo ra các hợp chất phân tử mới, chúng được nối với nhau bằng hai loại liên kết: ion và cộng hóa trị, cấu trúc của chúng phụ thuộc vào cách các electron được chia sẻ giữa cả hai nguyên tử tham gia vào liên kết này.
Sự kết nối được tạo ra thông qua các electron được thực hiện nhờ sự chồng chéo của các quỹ đạo thuộc về mỗi nguyên tử (ở hai đầu của chúng), hiểu là quỹ đạo của các không gian nơi electron có nhiều khả năng nằm trong nguyên tử và được xác định bởi mật độ điện tử.
Chỉ số
- 1 Nó được hình thành như thế nào?
- 1.1 Sự hình thành liên kết sigma ở các loài hóa học khác nhau
- 2 Đặc điểm
- 3 ví dụ
- 4 tài liệu tham khảo
Nó được hình thành như thế nào?
Thông thường, người ta biết rằng liên kết đơn giữa hai nguyên tử tương đương với một liên kết loại sigma duy nhất.
Tương tự như vậy, các liên kết này bắt nguồn do sự chồng chéo hoặc chồng chéo theo cách trực diện xảy ra giữa hai đầu của quỹ đạo nguyên tử của hai nguyên tử khác nhau.
Các nguyên tử này có quỹ đạo trùng nhau phải ở các vị trí liền kề nhau, để các electron riêng lẻ thuộc mỗi quỹ đạo nguyên tử có thể tạo ra một liên kết hiệu quả và do đó tạo thành liên kết.
Từ đó phát sinh thực tế là sự phân bố điện tử biểu hiện chính nó hoặc vị trí mật độ của các electron đến từ mỗi vị trí chồng chất, có sự đối xứng của hình dạng xung quanh trục xảy ra giữa cả hai loài nguyên tử bị ràng buộc.
Trong trường hợp này, quỹ đạo được gọi là sigma có thể được thể hiện dễ dàng hơn về mặt liên kết nội phân tử được hình thành trong các phân tử diatomic, lưu ý rằng cũng có một số loại liên kết sigma.
Các loại trái phiếu sigma thường được quan sát là: dz2+dz2, s + pz, pz+pz và s + s; trong đó chỉ số z đại diện cho trục được cấu thành bởi liên kết được hình thành và mỗi chữ cái, s, p và d) tương ứng với một quỹ đạo.
Sự hình thành liên kết sigma ở các loài hóa học khác nhau
Khi chúng ta nói về các quỹ đạo phân tử, chúng ta đề cập đến các vùng tích tụ mật độ electron cao nhất khi một liên kết loại này được hình thành giữa các phân tử khác nhau, thu được bằng cách kết hợp các quỹ đạo nguyên tử.
Từ quan điểm của cơ học lượng tử, các nghiên cứu đã suy ra rằng các quỹ đạo loại phân tử thể hiện hành vi đối xứng bằng nhau thực sự được kết hợp trong các hỗn hợp (lai hóa).
Tuy nhiên, sự siêu việt của sự kết hợp các quỹ đạo này có liên quan mật thiết đến các năng lượng tương đối được biểu hiện bằng các quỹ đạo loại phân tử tương tự đối xứng.
Trong trường hợp các phân tử hữu cơ, các loài tuần hoàn thường được quan sát bao gồm một hoặc nhiều cấu trúc vòng, thường được cấu thành bởi một số lượng lớn các liên kết loại sigma kết hợp với liên kết loại pi (nhiều liên kết)..
Trong thực tế, sử dụng các phép tính toán học đơn giản, có thể xác định số lượng liên kết sigma có trong một loài phân tử.
Cũng có trường hợp các hợp chất phối hợp (với các kim loại chuyển tiếp), kết hợp nhiều liên kết với các loại tương tác liên kết khác nhau, cũng như các phân tử được tạo thành từ các loại nguyên tử khác nhau (polyatomic).
Tính năng
Các liên kết sigma có các đặc điểm riêng biệt phân biệt rõ ràng với các loại liên kết cộng hóa trị khác (liên kết pi), trong đó thực tế là loại liên kết này là mạnh nhất trong số các liên kết hóa học của lớp cộng hóa trị..
Điều này là do sự chồng chéo giữa các quỹ đạo xảy ra trực tiếp, đồng trục (hoặc tuyến tính) và phía trước; nghĩa là, có sự chồng lấp tối đa giữa các quỹ đạo.
Ngoài ra, phân phối điện tử trong các liên hiệp này tập trung chủ yếu giữa các hạt nhân của các loài nguyên tử được kết hợp.
Sự chồng chéo của các quỹ đạo sigma xảy ra theo ba cách có thể: giữa một cặp quỹ đạo thuần túy (s-s), giữa một quỹ đạo thuần túy và một loại lai (s-sp) hoặc giữa một cặp quỹ đạo lai (sp3- sp3).
Sự lai tạo xảy ra nhờ vào hỗn hợp các quỹ đạo có nguồn gốc nguyên tử của các lớp khác nhau, có được rằng quỹ đạo lai kết quả phụ thuộc vào số lượng của từng loại quỹ đạo khởi đầu thuần túy (ví dụ: sp3 = một quỹ đạo tinh khiết s + ba quỹ đạo loại p thuần túy).
Ngoài ra, liên kết sigma có thể tồn tại độc lập, cũng như thừa nhận chuyển động quay tự do giữa một cặp nguyên tử.
Ví dụ
Vì liên kết cộng hóa trị là loại liên kết phổ biến nhất giữa các nguyên tử, liên kết sigma được tìm thấy trong một lượng lớn các loài hóa học, như có thể thấy dưới đây.
Trong các phân tử khí diatomic - chẳng hạn như hydro (H2), oxy (O2) và nitơ (N2) - các loại liên kết khác nhau có thể được trình bày tùy thuộc vào sự lai hóa của các nguyên tử.
Trong trường hợp hydro có một liên kết sigma duy nhất liên kết cả hai nguyên tử (H - H), bởi vì mỗi nguyên tử đóng góp electron duy nhất của nó.
Mặt khác, trong oxy phân tử, cả hai nguyên tử được liên kết bởi một liên kết đôi (O = O) - nghĩa là liên kết sigma - và một pi, để lại mỗi nguyên tử có ba cặp electron còn lại được ghép nối.
Thay vào đó, mỗi nguyên tử nitơ có năm electron ở mức năng lượng ngoài cùng của nó (vỏ hóa trị), do đó chúng được nối với nhau bằng liên kết ba (N≡N), ngụ ý sự hiện diện của liên kết sigma và hai liên kết pi và a cặp electron ghép đôi trong mỗi nguyên tử.
Tương tự, nó xảy ra trong các hợp chất thuộc loại tuần hoàn có liên kết đơn hoặc nhiều và trong tất cả các loại phân tử có cấu trúc được cấu thành bởi liên kết cộng hóa trị..
Tài liệu tham khảo
- Wikipedia. (s.f.). Trái phiếu Sigma. Lấy từ en.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Hóa học, phiên bản thứ chín. Mexico: Đồi McGraw.
- NghĩCo. (s.f.). Định nghĩa hóa học trái phiếu Sigma. Lấy từ thinkco.com
- Britannica, E. (s.f.). Trái phiếu Sigma. Lấy từ britannica.com
- LibreTexts. (s.f.). Trái phiếu Sigma và Pi. Lấy từ chem.libretexts.org
- Srivastava, A. K. (2008). Hóa hữu cơ đơn giản. Lấy từ sách.google.com.vn