A pi (π) kötés egy kovalens kötés egy típusa, azzal jellemezve, hogy megakadályozza az atomok szabad forgásmozgását, és több sajátosság mellett több tiszta atompálya közötti párából származik. Van olyan kötések, amelyek az atomok között elektronok révén képződhetnek, amelyek lehetővé teszik számukra nagyobb és összetettebb struktúrák felépítését: molekulákat.
Ezek a kötések különféle fajták lehetnek, de ezen a területen a leggyakoribb a kovalens. A kovalens kötések, más néven molekuláris kötések, olyan kötésfajták, amelyekben az érintett atomok elektronpárokat osztanak.
Ez akkor fordulhat elő, ha az atomoknak stabilitásra van szükségük, és így az ismert vegyületek nagy részét képezik. Ebben az értelemben a kovalens kötések lehetnek egyszeres, kettős vagy hármasak, az orbitáik konfigurációjától és az érintett atomok között megosztott elektronpárok számától függően.
Ezért kétféle kovalens kötés létezik az atomok között az orbitális irányuk alapján: sigma (σ) kötések és pi (π) kötések.
Fontos megkülönböztetni mindkét kötést, mivel a szigmakötés egyszeres kötésekben, a pi pedig többszörös kötésekben fordul elő az atomok között (kettő vagy több elektron meg van osztva).
Hogyan alakul ki?
A pi-kötés kialakulásának leírása érdekében először meg kell beszélni a hibridizáció folyamatát, mivel ez részt vesz néhány fontos kötésben.
A hibridizáció olyan folyamat, amelyben hibrid elektronikus pályák képződnek; vagyis ahol az s és p atomszintű alsó pályája összekeveredhet. Ez sp, sp 2 és sp 3 pályák képződését okozza, amelyeket hibridnek hívnak.
Ebben az értelemben a pi kötések kialakulása az atomorbitálhoz tartozó két lebenypár párhuzamos átfedésének köszönhetően következik be egy másik olyan lebenypáron, amelyek egy másik atom részét képező pályán vannak.
Ez az orbitális átfedés oldalirányban következik be, amikor az elektroneloszlás többnyire a kötött atomi magok által alkotott sík felett és alatt koncentrálódik, és a pi kötések gyengébbek, mint a szigmakötések.
Az ilyen típusú orbitális szimmetriáról beszélve meg kell említeni, hogy egyenlő a p-típusú orbitálisokéval, mindaddig, amíg a kötés által létrehozott tengelyen keresztül megfigyelhető. Ezen túlmenően ezek a szakszervezetek többnyire p orbitálokból állnak.
Pi kötések kialakulása különböző kémiai fajokban
Mivel a pi kötéseket mindig egy vagy két további kötés kíséri (egy vagy másik szigma vagy egy másik szigma és egy szigma), fontos tudni, hogy a két szénatom között kialakult kettős kötés (egy szigma és egy pi kötésből áll) alacsonyabb kötési energia, mint a kettő közötti szigmakötés kétszerese.
Ezt a szigmakötés stabilitása magyarázza, amely nagyobb, mint a pi kötésé, mivel az utóbbiban az atompályák átfedése párhuzamosan történik a lebeny feletti és alatti régiókban, és az elektronikus eloszlást távolabb tárolja. atommagok száma.
Ennek ellenére, amikor a pi és a szigma kötés összekapcsolódik, erősebb többszörös kötés jön létre, mint maga az egyszeres kötés, amelyet igazolhatunk a különféle egyszeres és többszörös kötésű atomok közötti kötéshosszok megfigyelésével.
Vannak olyan kémiai fajok, amelyeket kivételes viselkedésük szempontjából vizsgáltak, például fém elemekkel rendelkező koordinációs vegyületek, amelyekben a központi atomokat csak pi kötések egyesítik.
jellemzők
Az alábbiakban ismertetjük azokat a tulajdonságokat, amelyek megkülönböztetik a pi kötéseket az atomfajok közötti egyéb interakcióktól, azzal a ténnyel kezdve, hogy ez a kötés nem teszi lehetővé az atomok, például a szén szabad mozgását. Ezért, ha az atomok forognak, a kötés megszakad.
Hasonlóképpen, ezekben a kötésekben az orbitális szakaszok átfedése két párhuzamos régión keresztül történik, elérve, hogy nagyobb diffúziójúak legyenek, mint a szigmakötéseknél, és ezért ennél gyengébbek.
Másrészt, amint azt fentebb említettük, a pi kötést mindig egy tiszta atomi pálya között generálják; Ez azt jelenti, hogy az olyan pályák között jönnek létre, amelyek nem mentek át hibridizációs folyamatokra, ahol az elektronok sűrűsége elsősorban a kovalens kötés által alkotott sík felett és alatt koncentrálódik.
Ebben az értelemben egy atompár között egynél több pi-kötés fordulhat elő, mindig szigmakötés kíséretében (a kettős kötésekben).
Hasonlóképpen, hármas kötés lehet két szomszédos atom között, amelyet két pi kötés alkot, amelyek egymásra merőleges síkokat képeznek, és a szigmakötés mindkét atom között.
Példák
Mint korábban kijelentettük, az atomokból álló molekulák, amelyek egy vagy több pi kötéssel kapcsolódnak össze, mindig többszörös kötésűek; vagyis kettős vagy hármas.
Egy példa erre a etilén molekula (H 2 C = CH 2), amely álló egy kettős kötés; vagyis egy pi és egy szigmakötés a szénatomjai között, a szénatomok és a hidrogének közötti szigmakötések mellett.
A acetilén molekula (H - C≡C - H) a szénatomjai között hármas kötéssel rendelkezik; vagyis két pi kötés merőleges síkokat képez és egy szigma kötés, a megfelelő szén-hidrogén szigma kötések mellett.
A ciklikus molekulák, például a benzol (C 6 H 6) és származékai között vannak pi kötések is, amelyek elrendezése rezonanciának nevezett hatást eredményez, amely lehetővé teszi az elektron sűrűségének atomok közötti vándorlását és többek között stabilitás a vegyülettel szemben.
A korábban említett kivételek szemléltetése céljából a dikarbon molekula (C = C, amelyben mindkét atomban pár pár elektron van) és a hexakarbonil vasnak nevezett koordinációs vegyület (Fe 2 (CO) 6), amelyet csak atomok közötti pi kötések képeznek).
Irodalom
- Wikipedia. (Sf). Pi kötés. Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről
- Chang, R. (2007). Kémia, kilencedik kiadás. Mexikó: McGraw-Hill.
- ThoughtCo. (Sf). A Pi Bond meghatározása a kémiában. Helyreállítva a thinkco.com webhelyről
- Britannica, E. (második). Pi kötés. Visszakeresve a britannica.com webhelyről
- LibreTexts. (Sf). Sigma és Pi Bonds. Helyreállítva a chem.libretexts.org webhelyről
- Srivastava, AK (2008). Szerves kémia, egyszerű. Helyreállítva a books.google.co.ve webhelyről