- Kuinka se muodostuu?
- Sigma-sidosten muodostuminen erilaisissa kemiallisissa lajeissa
- ominaisuudet
- esimerkit
- Viitteet
Sigmasidos (edustettuina σ) on kovalenttinen tyyppinen sidos, joka on tunnettu siitä, että jakaminen kaksi elektronia, joka tapahtuu parin välillä olevien atomien kanssa muodostavat mainitun sidoksen. Lisäksi tämä on eräänlainen yksinkertainen sidos, jossa molemmat atomit ovat kiinnittyneet kahdella elektronilla yhden sidoksen muodostamiseksi.
Kun kaksi tai useampia atomeja yhdistetään antamaan uusia molekyyliyhdisteitä, ne yhdistetään kahden tyyppisillä sidoksilla: ionisilla ja kovalenttisilla, joiden rakenne riippuu siitä, kuinka elektronit jakautuvat kahden kytkennän sisällä olevan atomin välillä.
Elektronien välityksellä muodostettu yhteys toteutetaan jokaiselle atomiin kuuluvien orbitaalien (niiden päiden) päällekkäisyyksien avulla, ymmärtämällä orbitaalina niitä tiloja, joissa todennäköisimmin elektroni sijaitsee atomissa ja jotka määrittelevät elektronien tiheys.
Kuinka se muodostuu?
Tyypillisesti kahden atomin välisen yksinkertaisen sidoksen tiedetään vastaavan yhtä ainoaa sigmamaista sidosta.
Samoin nämä sidokset syntyvät johtuen superpositiosta tai päällekkäisyyksistä edestä, joka tapahtuu kahden eri atomin atomien kiertoratojen päiden välillä.
Näiden atomien, joiden kiertoradat ovat päällekkäin, on oltava vierekkäin, jotta kuhunkin atomien kiertorataan kuuluvat yksittäiset elektronit voivat tehokkaasti sitoutua ja muodostaa sidoksen.
Tämä on lähde tosiasialle, että elektronisella jakautumalla, joka ilmenee tai elektronitiheyden sijainti jokaisesta superpositiosta, on lieriömäinen symmetria akselin ympäri, joka tapahtuu kahden kytketyn atomin välillä.
Tässä tapauksessa ns. Sigma-orbitaali voidaan ilmaista helpommin diatomisissa molekyyleissä muodostuvien molekyylisisäisten sidosten muodossa huomioiden, että sigma-sidoksia on myös useita tyyppejä.
Yleisimmin havaitut sigma-sidosten tyypit ovat: d z 2 + d z 2, s + p z, p z + p z ja s + s; jossa alaindeksi z edustaa muodostetun sidoksen muodostamaa akselia ja kukin kirjain (s, p ja d) vastaa kiertorataa.
Sigma-sidosten muodostuminen erilaisissa kemiallisissa lajeissa
Kun puhumme molekyyliorbitaaleista, viitataan alueisiin, joilla on suurin elektroninen tiheys, kun erilaisten molekyylien välillä muodostuu tämän tyyppinen sidos, joka saadaan atomiorbitaalien yhdistelmän avulla.
Kvanttimekaniikan näkökulmasta tutkimuksissa on päätelty, että molekyylityyppiset kiertoradat, joilla on symmetrisesti sama toiminta, yhdistetään tosiasiallisesti seoksiksi (hybridisaatiot).
Tämän orbitaalien yhdistelmän merkitys liittyy kuitenkin läheisesti suhteellisiin energioihin, jotka ilmenevät molekyylityyppisillä orbitaaleilla, jotka ovat symmetrisesti samanlaisia.
Orgaanisten molekyylien tapauksessa havaitaan usein syklisiä lajeja, jotka koostuvat yhdestä tai useammasta rengasrakenteesta, jotka muodostuvat usein suuresta määrästä sigma-tyyppisiä sidoksia yhdessä pi-tyyppisten sidosten (monisidosten) kanssa.
Itse asiassa yksinkertaisilla matemaattisilla laskelmilla on mahdollista määrittää molekyylilajissa olevien sigma-sidosten lukumäärä.
On myös tapauksia koordinaatioyhdisteitä (siirtymämetallien kanssa), joissa useita sidoksia yhdistetään erityyppisiin sidosvuorovaikutuksiin, samoin kuin molekyylejä, jotka koostuvat erityyppisistä atomeista (polyatomiset).
ominaisuudet
Sigma-sidoksilla on ainutlaatuiset ominaisuudet, jotka erottavat ne selvästi muun tyyppisistä kovalenttisista sidoksista (pi-sidos), muun muassa tosiasia, että tämäntyyppinen sidos on vahvin kovalenttisten luokan kemiallisten sidosten joukossa.
Tämä johtuu siitä, että orbitaalien välinen päällekkäisyys tapahtuu suoralla, koaksiaalisella (tai lineaarisella) ja frontaalisella tavalla; ts. saavutetaan suurin mahdollinen päällekkäisyys orbitaalien välillä.
Lisäksi elektroninen jakauma näissä risteyksissä on pääosin keskittynyt yhdistyneiden atomien ytimien välillä.
Tämä sigma-orbitaalien päällekkäisyys tapahtuu kolmella mahdollisella tavalla: puhtaan kiertoradan (ss) parin, puhtaan kiertoradan ja hybridi-tyypin (s-sp) välillä tai parin hybridi-tyypin kiertoratojen (sp 3 - sp 3) välillä).
Hybridisaatio tapahtuu ansiosta seoksen orbitaalien atomi peräisin eri luokkien, saavutetaan se, että tuloksena hybridi silmäkuopan määrä riippuu kunkin lähtöaineena puhdasta silmäkuopan tyyppiä (esimerkiksi, sp 3 = puhdasta s + kiertoradan kolme puhdasta p-tyypin kiertorataa).
Tämän lisäksi sigma-sidos voi esiintyä itsenäisesti, samoin kuin sallii vapaan pyörimisliikkeen atomiparien välillä.
esimerkit
Koska kovalenttinen sidos on yleisin sidos tyyppi atomien välillä, sigma-sidosta löytyy valtavasta määrästä kemiallisia lajeja, kuten alla voidaan nähdä.
Kaksiatominen kaasumolekyylien - kuten vedyn (H 2), happi (O 2) ja typen (N 2) - erityyppisiä sidoksia voi esiintyä riippuen hybridisaation atomien.
Vedyn ollessa kyseessä on yksi sigma-sidos, joka yhdistää molemmat atomit (H - H), koska kukin atomi osallistuu ainoaan elektroniinsä.
Toisaalta molekyylihapossa molemmat atomit on kytketty kaksoissidoksella (O = O) - eli sigma-sidoksella - ja pi-sidoksella, jättäen jokaiselle atomilleen kolme paria jäljellä olevia elektroneja pariksi.
Sen sijaan jokaisella typpiatomilla on viisi elektronia uloimmassa energiatasossaan (valenssikuori), joten niitä yhdistää kolmoissidos (N≡N), mikä merkitsee sigma-sidoksen ja kahden pi-sidoksen ja pari paria elektronia kussakin atomissa.
Samalla tavalla sitä esiintyy syklisissä yhdisteissä, joissa on yksi tai useampia sidoksia, ja kaikenlaisissa molekyyleissä, joiden rakenne koostuu kovalenttisista sidoksista.
Viitteet
- Wikipedia. (SF). Sigma-sidos. Palautettu osoitteesta en.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Kemia, yhdeksäs painos. Meksiko: McGraw-Hill.
- ThoughtCo. (SF). Sigma Bond -kemian määritelmä. Palautettu ajatuksiin.com
- Britannica, E. (toinen). Sigma-sidos. Haettu osoitteesta britannica.com
- LibreTexts. (SF). Sigma ja Pi Bonds. Palautettu osoitteesta chem.libretexts.org
- Srivastava, AK (2008). Orgaaninen kemia on yksinkertainen. Palautettu osoitteesta books.google.co.ve