Sigma vs pi Bonds
Όπως προτείνει ο Αμερικανός χημικός G. N. Lewis, τα άτομα είναι σταθερά όταν περιέχουν οκτώ ηλεκτρόνια στο περίβλημα σθένους τους. Τα περισσότερα από τα άτομα έχουν λιγότερα από οκτώ ηλεκτρόνια στο κέλυφος σθένους τους (εκτός από τα ευγενή αέρια στην ομάδα 18 του περιοδικού πίνακα). ως εκ τούτου, δεν είναι σταθερά. Αυτά τα άτομα τείνουν να αντιδρούν μεταξύ τους για να γίνουν σταθερά. Έτσι, κάθε άτομο μπορεί να επιτύχει μια ηλεκτρονική διαμόρφωση ευγενούς αερίου. Αυτό μπορεί να γίνει με το σχηματισμό ιοντικών δεσμών, ομοιοπολικών δεσμών ή μεταλλικών δεσμών. Μεταξύ αυτών, ο ομοιοπολικός δεσμός είναι ιδιαίτερος. Σε αντίθεση με άλλους χημικούς δεσμούς, στον ομοιοπολικό δεσμό υπάρχει η δυνατότητα δημιουργίας πολλαπλών δεσμών μεταξύ δύο ατόμων. Όταν δύο άτομα έχουν παρόμοια ή πολύ χαμηλή διαφορά ηλεκτραρνητικότητας, αντιδρούν μαζί και σχηματίζουν έναν ομοιοπολικό δεσμό μοιράζοντας ηλεκτρόνια. Όταν ο αριθμός των ηλεκτρονίων κοινής χρήσης είναι περισσότεροι από ένα από κάθε άτομο, προκύπτουν πολλαπλοί δεσμοί. Υπολογίζοντας τη σειρά δεσμών, μπορεί να προσδιοριστεί ο αριθμός των ομοιοπολικών δεσμών μεταξύ δύο ατόμων σε ένα μόριο. Οι πολλαπλοί δεσμοί σχηματίζονται με δύο τρόπους. Τους ονομάζουμε δεσμό σίγμα και δεσμό π.
Sigma Bond
Το σύμβολο σ χρησιμοποιείται για να δείξει έναν δεσμό σίγμα. Ο απλός δεσμός σχηματίζεται όταν δύο ηλεκτρόνια μοιράζονται μεταξύ δύο ατόμων με παρόμοια ή χαμηλή διαφορά ηλεκτραρνητικότητας. Τα δύο άτομα μπορεί να είναι του ίδιου τύπου ή διαφορετικών τύπων. Για παράδειγμα, όταν τα ίδια άτομα ενώνονται για να σχηματίσουν μόρια όπως Cl2, H2 ή P4, κάθε άτομο συνδέεται με ένα άλλο με έναν μόνο ομοιοπολικό δεσμό. Το μόριο μεθανίου (CH4) έχει έναν μονοπολικό δεσμό μεταξύ δύο τύπων στοιχείων (άτομα άνθρακα και υδρογόνου). Επιπλέον, το μεθάνιο είναι ένα παράδειγμα για ένα μόριο που έχει ομοιοπολικούς δεσμούς μεταξύ ατόμων με πολύ χαμηλή διαφορά ηλεκτραρνητικότητας. Οι απλοί ομοιοπολικοί δεσμοί ονομάζονται επίσης δεσμοί σίγμα. Οι δεσμοί Sigma είναι οι ισχυρότεροι ομοιοπολικοί δεσμοί. Σχηματίζονται μεταξύ δύο ατόμων με συνδυασμό ατομικών τροχιακών. Η επικάλυψη από το κεφάλι με το κεφάλι μπορεί να φανεί όταν σχηματίζονται δεσμοί σίγμα. Για παράδειγμα, στο αιθάνιο όταν δύο ίσα sp3 υβριδισμένα μόρια επικαλύπτονται γραμμικά, σχηματίζεται ο δεσμός σίγμα C-C. Επίσης, οι δεσμοί σίγμα C-H σχηματίζονται από τη γραμμική επικάλυψη μεταξύ ενός sp3 υβριδοποιημένου τροχιακού από άνθρακα και s τροχιακού από υδρογόνο. Οι ομάδες που συνδέονται μόνο με έναν δεσμό σίγμα έχουν την ικανότητα να υποστούν περιστροφή γύρω από αυτόν τον δεσμό μεταξύ τους. Αυτή η περιστροφή επιτρέπει σε ένα μόριο να έχει διαφορετικές δομές διαμόρφωσης.
pi Bond
Το ελληνικό γράμμα π χρησιμοποιείται για να δηλώσει τους δεσμούς π. Αυτός είναι επίσης ένας ομοιοπολικός χημικός δεσμός, ο οποίος συνήθως σχηματίζεται μεταξύ των τροχιακών p. Όταν δύο τροχιακά p επικαλύπτονται πλευρικά σχηματίζεται ένας δεσμός pi. Όταν λαμβάνει χώρα αυτή η επικάλυψη, δύο λοβοί του τροχιακού p αλληλεπιδρούν με δύο λοβούς ενός άλλου τροχιακού p και δημιουργείται ένα κομβικό επίπεδο μεταξύ δύο ατομικών πυρήνων. Όταν υπάρχουν πολλαπλοί δεσμοί μεταξύ των ατόμων, ο πρώτος δεσμός είναι ένας δεσμός σίγμα και ο δεύτερος και ο τρίτος δεσμοί είναι δεσμοί pi.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Sigma Bond και pi Bond;
• Οι δεσμοί σίγμα σχηματίζονται με επικάλυψη από κεφαλή σε κεφαλή τροχιακών, ενώ οι δεσμοί pi σχηματίζονται από την πλευρική επικάλυψη.
• Οι δεσμοί Sigma είναι ισχυρότεροι από τους δεσμούς pi.
• Οι δεσμοί σίγμα μπορούν να σχηματιστούν μεταξύ τροχιακών s και p, ενώ οι δεσμοί pi σχηματίζονται κυρίως μεταξύ τροχιακών p και d.
• Οι απλοί ομοιοπολικοί δεσμοί μεταξύ των ατόμων είναι δεσμοί σίγμα. Όταν υπάρχουν πολλαπλοί δεσμοί μεταξύ των ατόμων, μπορούν να φανούν δεσμοί pi.
• οι δεσμοί pi οδηγούν σε ακόρεστα μόρια.
• Οι δεσμοί σίγμα επιτρέπουν την ελεύθερη περιστροφή των ατόμων ενώ οι δεσμοί pi περιορίζουν την ελεύθερη περιστροφή.
