Sigma vs Pi Bonds
Wie der amerikanische Chemiker G. N. Lewis vorgeschlagen hat, sind Atome stabil, wenn sie acht Elektronen in ihrer Valenzschale enth alten. Die meisten Atome haben weniger als acht Elektronen in ihren Valenzschalen (mit Ausnahme der Edelgase in der Gruppe 18 des Periodensystems); daher sind sie nicht stabil. Diese Atome neigen dazu, miteinander zu reagieren, um stabil zu werden. Somit kann jedes Atom eine elektronische Edelgaskonfiguration erreichen. Dies kann durch Bildung von ionischen Bindungen, kovalenten Bindungen oder metallischen Bindungen erfolgen. Unter diesen ist die kovalente Bindung besonders. Im Gegensatz zu anderen chemischen Bindungen besteht bei der kovalenten Bindung die Fähigkeit, Mehrfachbindungen zwischen zwei Atomen herzustellen. Wenn zwei Atome einen ähnlichen oder sehr geringen Elektronegativitätsunterschied haben, reagieren sie miteinander und bilden eine kovalente Bindung, indem sie Elektronen teilen. Wenn die Anzahl der sich teilenden Elektronen von jedem Atom mehr als eins beträgt, entstehen Mehrfachbindungen. Durch die Berechnung der Bindungsordnung kann die Anzahl der kovalenten Bindungen zwischen zwei Atomen in einem Molekül bestimmt werden. Mehrfachbindungen werden auf zwei Arten gebildet. Wir nennen sie Sigma-Bond und Pi-Bond.
Sigma Bond
Das Symbol σ wird verwendet, um eine Sigma-Bindung darzustellen. Eine Einfachbindung wird gebildet, wenn zwei Elektronen zwischen zwei Atomen mit ähnlicher oder geringer Elektronegativitätsdifferenz geteilt werden. Die beiden Atome können vom gleichen Typ oder von unterschiedlichen Typen sein. Zum Beispiel, wenn dieselben Atome zu Molekülen wie Cl2, H2 oder P4 verbunden werden, jedes Atom ist durch eine kovalente Einfachbindung an ein anderes gebunden. Das Methanmolekül (CH4) hat eine einzige kovalente Bindung zwischen zwei Arten von Elementen (Kohlenstoff- und Wasserstoffatome). Ferner ist Methan ein Beispiel für ein Molekül mit kovalenten Bindungen zwischen Atomen mit sehr geringer Elektronegativitätsdifferenz. Einfache kovalente Bindungen werden auch als Sigma-Bindungen bezeichnet. Sigma-Bindungen sind die stärksten kovalenten Bindungen. Sie werden zwischen zwei Atomen durch die Kombination von Atomorbitalen gebildet. Kopf-an-Kopf-Überlappungen können bei der Bildung von Sigma-Bindungen beobachtet werden. Wenn zum Beispiel in Ethan zwei gleiche sp3 hybridisierte Moleküle linear überlappen, wird die C-C-Sigma-Bindung gebildet. Auch die C-H-Sigma-Bindungen werden durch die lineare Überlappung zwischen einem sp3-hybridisierten Orbital von Kohlenstoff und einem s-Orbital von Wasserstoff gebildet. Gruppen, die nur durch eine Sigma-Bindung verbunden sind, haben die Fähigkeit, sich um diese Bindung in Bezug zueinander zu drehen. Diese Drehung ermöglicht es einem Molekül, unterschiedliche Konformationsstrukturen zu haben.
pi Bond
Der griechische Buchstabe π wird verwendet, um Pi-Bindungen zu bezeichnen. Dies ist auch eine kovalente chemische Bindung, die sich normalerweise zwischen p-Orbitalen bildet. Wenn sich zwei p-Orbitale seitlich überlappen, entsteht eine Pi-Bindung. Wenn diese Überlappung stattfindet, interagieren zwei Lappen des p-Orbitals mit zwei Lappen eines anderen p-Orbitals, und es entsteht eine Knotenebene zwischen zwei Atomkernen. Wenn mehrere Bindungen zwischen Atomen bestehen, ist die erste Bindung eine Sigma-Bindung und die zweite und dritte Bindung sind Pi-Bindungen.
Was ist der Unterschied zwischen Sigma Bond und Pi Bond?
• Sigma-Bindungen werden durch Kopf-an-Kopf-Überlappung von Orbitalen gebildet, während Pi-Bindungen durch seitliche Überlappung gebildet werden.
• Sigma-Bindungen sind stärker als Pi-Bindungen.
• Sigma-Bindungen können sowohl zwischen s- als auch p-Orbitalen gebildet werden, während Pi-Bindungen hauptsächlich zwischen p- und d-Orbitalen gebildet werden.
• Die einzelnen kovalenten Bindungen zwischen Atomen sind Sigma-Bindungen. Wenn es mehrere Bindungen zwischen Atomen gibt, können Pi-Bindungen gesehen werden.
• Pi-Bindungen führen zu ungesättigten Molekülen.
• Sigma-Bindungen ermöglichen die freie Rotation von Atomen, während Pi-Bindungen die freie Rotation einschränken.
