ПИ ЛИНК: КАК ФОРМИРУЕТСЯ, ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИМЕРЫ - ХИМИЯ - 2026

Пи (π) связь представляет собой тип ковалентной связи характеризуется путем предотвращения свободного перемещения вращения атомов и происходящих между парой чистых типа атомных орбиталей, среди других особенностей. Между атомами могут образовываться связи с помощью их электронов, что позволяет им строить более крупные и сложные структуры: молекулы.

Эти связи могут быть разных видов, но наиболее распространенными в этой области исследований являются ковалентные. Ковалентные связи, также называемые молекулярными связями, представляют собой тип связи, в котором участвующие атомы имеют общие пары электронов.

Это может происходить из-за того, что атомы стремятся к стабильности, образуя большинство известных соединений. В этом смысле ковалентные связи могут быть одинарными, двойными или тройными, в зависимости от конфигурации их орбиталей и количества пар электронов, общих для участвующих атомов.

Вот почему существует два типа ковалентных связей, которые образуются между атомами в зависимости от ориентации их орбиталей: сигма-связи и пи (π) -связи.

Важно различать обе связи, поскольку сигма-связь возникает в одинарных связях, а пи - в множественных связях между атомами (два или более электронов являются общими).

Как он образуется?

Чтобы описать образование пи-связи, сначала необходимо обсудить процесс гибридизации, поскольку он участвует в некоторых важных связях.

Гибридизация - это процесс, в котором образуются гибридные электронные орбитали; то есть, где s- и p-орбитали атомных подуровней могут смешиваться. Это вызывает образование орбиталей sp, sp ² и sp ³ , которые называются гибридами.

В этом смысле образование пи-связей происходит благодаря перекрытию пары долей, принадлежащих атомной орбитали, на другой паре долей, которые находятся на орбитали, которая является частью другого атома.

Это орбитальное перекрытие происходит сбоку, в результате чего распределение электронов в основном сосредоточено выше и ниже плоскости, образованной связанными атомными ядрами, и приводит к тому, что пи-связи становятся слабее, чем сигма-связи.

Говоря об орбитальной симметрии этого типа объединения, следует упомянуть, что она равна симметрии орбиталей p-типа, если она наблюдается через ось, образованную связью. Кроме того, эти союзы в основном состоят из p-орбиталей.

Образование пи-связей в различных химических соединениях

Поскольку пи-связи всегда сопровождаются еще одной или двумя связями (одна сигма или другая пи и одна сигма), важно знать, что двойная связь, которая образуется между двумя атомами углерода (состоящая из одной сигма и одной пи-связи), имеет меньшая энергия связи, чем удвоенная сигма-связь между ними.

Это объясняется стабильностью сигма-связи, которая больше, чем у пи-связи, потому что перекрытие атомных орбиталей в последней происходит параллельно в областях выше и ниже лепестков, накапливая электронное распределение более удаленным образом. атомных ядер.

Несмотря на это, когда объединяются пи- и сигма-связи, образуется более прочная множественная связь, чем сама одинарная связь, что можно проверить, наблюдая за длинами связей между различными одинарными и множественными атомами связи.

Есть некоторые химические соединения, которые изучаются на предмет их исключительного поведения, например, координационные соединения с металлическими элементами, в которых центральные атомы объединены только пи-связями.

характеристики

Характеристики, которые отличают пи-связи от других видов взаимодействий между атомными разновидностями, описаны ниже, начиная с того факта, что эта связь не допускает свободного вращательного движения атомов, таких как углерод. По этой причине, если происходит вращение атомов, связь разрывается.

Точно так же в этих связях перекрытие между орбиталями происходит через две параллельные области, в результате чего они имеют большую диффузию, чем сигма-связи, и по этой причине они слабее.

С другой стороны, как упоминалось выше, пи-связь всегда возникает между парой чистых атомных орбиталей; Это означает, что он генерируется между орбиталями, которые не подверглись процессам гибридизации, в которых плотность электронов сосредоточена в основном выше и ниже плоскости, образованной ковалентной связью.

В этом смысле между парой атомов может возникать более одной пи-связи, всегда сопровождаемой сигма-связью (в двойных связях).

Точно так же между двумя соседними атомами может быть тройная связь, которая образована двумя пи-связями в положениях, которые образуют плоскости, перпендикулярные друг другу, и сигма-связь между обоими атомами.

Примеры

Как указывалось ранее, молекулы, состоящие из атомов, соединенных одной или несколькими пи-связями, всегда имеют несколько связей; то есть двойная или тройная.

Примером этого является молекула этилена (H ₂ C = CH ₂ ), состоящая из двойной связи; то есть пи и сигма-связь между его атомами углерода, в дополнение к сигма-связям между атомами углерода и атомами водорода.

Со своей стороны, молекула ацетилена (H - C≡C - H) имеет тройную связь между своими атомами углерода; то есть две пи-связи, образующие перпендикулярные плоскости, и одна сигма-связь в дополнение к их соответствующим сигма-связям углерод-водород.

Также существуют пи-связи между циклическими молекулами, такими как бензол (C ₆ H ₆ ) и его производными, расположение которых приводит к эффекту, называемому резонансом, который позволяет электронной плотности перемещаться между атомами и, среди прочего, дает ей большую стабильность соединения.

Чтобы проиллюстрировать исключения, упомянутые ранее, случаи молекулы дикарбона (C = C, в которой оба атома имеют пару парных электронов) и координационного соединения, называемого гексакарбонильным железом (представленного как Fe ₂ (CO) ₆ , который образован только пи-связями между его атомами).

Ссылки

1. Wikipedia. (SF). Пи-облигация. Получено с en.wikipedia.org
2. Чанг, Р. (2007). Химия, Девятое издание. Мексика: Макгроу-Хилл.
3. ThoughtCo. (SF). Определение пи-связи в химии. Получено с сайта thinkco.com
4. Британника, Э. (nd). Пи-облигация. Получено с britannica.com
5. LibreTexts. (SF). Сигма и Пи-облигации. Восстановлено с сайта chem.libretexts.org
6. Шривастава, АК (2008). Органическая химия стала проще. Восстановлено с books.google.co.ve