Sigma versus pi-obligaties
Zoals voorgesteld door de Amerikaanse chemicus GNLewis, zijn atomen stabiel als ze acht elektronen in hun valentieschil bevatten. De meeste atomen hebben minder dan acht elektronen in hun valentieschalen (behalve de edelgassen in groep 18 van het periodiek systeem); daarom zijn ze niet stabiel. Deze atomen hebben de neiging om met elkaar te reageren om stabiel te worden. Elk atoom kan dus een elektronische configuratie voor edelgas bereiken. Dit kan worden gedaan door ionische bindingen, covalente bindingen of metaalbindingen te vormen. Onder deze is covalente binding speciaal. In tegenstelling tot andere chemische binding, is er bij covalente binding de mogelijkheid om meerdere bindingen tussen twee atomen te maken. Wanneer twee atomen een vergelijkbaar of zeer laag elektronegativiteitsverschil hebben, reageren ze samen en vormen ze een covalente binding door elektronen te delen. Wanneer het aantal delende elektronen meer dan één van elk atoom is,meerdere bindingen resultaat. Door de bindingsvolgorde te berekenen, kan het aantal covalente bindingen tussen twee atomen in een molecuul worden bepaald. Meerdere bindingen worden op twee manieren gevormd. We noemen ze sigma bond en pi bond.
Sigma Bond
Het symbool σ wordt gebruikt om een sigma-binding aan te geven. Een enkele binding wordt gevormd wanneer twee elektronen worden gedeeld tussen twee atomen met een vergelijkbaar of laag elektronegativiteitsverschil. De twee atomen kunnen van hetzelfde type of van verschillende typen zijn. Als dezelfde atomen bijvoorbeeld worden samengevoegd om moleculen te vormen zoals Cl 2, H 2 of P 4, wordt elk atoom aan een ander gebonden door een enkele covalente binding. Methaanmolecuul (CH 4) heeft een enkele covalente binding tussen twee soorten elementen (koolstof- en waterstofatomen). Verder is methaan een voorbeeld voor een molecuul met covalente bindingen tussen atomen met een zeer laag elektronegativiteitsverschil. Enkele covalente obligaties worden ook wel sigma-obligaties genoemd. Sigma-obligaties zijn de sterkste covalente obligaties. Ze worden gevormd tussen twee atomen door atomaire orbitalen te combineren. Head-to-head overlapping is te zien bij het vormen van sigma-bindingen. Bijvoorbeeld ethaan wanneer twee gelijke sp 3 gehybridiseerde moleculen lineair overlappen, wordt het CC sigmabinding gevormd. Ook worden de CH-sigma-bindingen gevormd door de lineaire overlapping tussen één sp 3gehybridiseerde orbitaal van koolstof en s orbitaal van waterstof. Groepen die alleen door een sigma-binding zijn gebonden, hebben het vermogen om ten opzichte van elkaar rond die binding te roteren. Door deze rotatie kan een molecuul verschillende conformatiestructuren hebben.
pi Bond
De Griekse letter π wordt gebruikt om pi-obligaties aan te duiden. Dit is ook een covalente chemische binding, die zich meestal vormt tussen p-orbitalen. Wanneer twee p-orbitalen lateraal worden overlapt, wordt een pi-binding gevormd. Wanneer deze overlapping plaatsvindt, werken twee lobben van de p-orbitaal samen met twee lobben van een andere p-orbitaal en ontstaat er een knoopvlak tussen twee atoomkernen. Als er meerdere bindingen tussen atomen zijn, is de eerste binding een sigma-binding en zijn de tweede en derde bindingen pi-bindingen.
Wat is het verschil tussen Sigma Bond en pi Bond?
• Sigma-bindingen worden gevormd door overlapping van orbitalen van kop tot hoofd, terwijl pi-bindingen worden gevormd door de laterale overlapping.
• Sigma-obligaties zijn sterker dan pi-obligaties.
• Sigma-bindingen kunnen worden gevormd tussen zowel s- als p-orbitalen, terwijl pi-bindingen meestal worden gevormd tussen p- en d-orbitalen.
• De enkele covalente bindingen tussen atomen zijn sigmabindingen. Als er meerdere bindingen tussen atomen zijn, kunnen pi-bindingen worden gezien.
• pi-bindingen resulteren in onverzadigde moleculen.
• Sigma-bindingen laten vrije rotatie van atomen toe, terwijl pi-bindingen de vrije rotatie beperken.
