Пи-связь
В химии пи-связи (π bond) представляют собой ковалентные химические связи, где орбитальный путь одного электрона пересекается (накладывается) с траекторией другого. Электроны имеют лепестковую форму фигуры восьмого пути (см. рисунок). Есть две области перекрытия, так как пути пересекаются на обеих долях. Только одна из нодальных плоскостей орбиты проходит через оба вовлеченных ядра.
Греческая буква π в их названии относится к орбиталям p. Орбитальная симметрия связи pi выглядит так же, как орбита p, когда ее видят вниз по оси связи. Орбитали пи обычно имеют такую связь. D орбиты также предполагается использовать пи-связь, но это не обязательно то, что происходит в реальности. Идея связи d орбиталей вписывается в теорию гипервалентности.
Пи-облигации обычно слабее сигма-облигаций. Квантовая механика говорит, что это происходит потому, что орбитальные траектории параллельны, поэтому между p-орбиталами гораздо меньше перекрытий.
Пи-связь происходит, когда две атомные орбиты соприкасаются через две области перекрытия. Пи-облигации более распределены, чем сигма-облигации. Электроны в пи-связи иногда называют пи-электронами. Молекулярные фрагменты, соединенные пи-связью, не могут вращаться вокруг этой связи, не разорвав пи-связь. Вращение разрушает параллельные пути двух пи-орбиталей.
Два п-орбитала образуют π-бонд.
Электронные атомные и молекулярные орбитали, показывающие пи-связь в нижней правой части картинки.
Многочисленные связи
Атомы, соединенные двойной связью, имеют одну сигма-связь и одну пи-связь. Если к ним присоединяется тройная связь, то они имеют одну сигма-связь и две пи-связи.
Пи-связь слабее сигма-связи, но комбинация пи-связи и сигма-связи сильнее, чем любая из них сама по себе. Дополнительная прочность множественной связи по сравнению с одиночной (сигма-связью) показана во многих отношениях. Наиболее очевидным является сокращение длины связи. Например, в органической химии длины углерод-углеродной связи находятся в этане (154 ч. 00 м.), этилене (134 ч. 00 м.) и ацетилене (120 ч. 00 м.). Больше связей делают общую связь короче и прочнее. Электронная конфигурация основана на S,P,D и f -Block. S имеет 2 электрона P имеет 6 электронов D имеет 10 электронов F имеет 14 электронов
|
|
|
|
| этан | ацетилен |
Особые случаи
Пи-облигации не обязательно соединяют пару атомов, которые также являются сигма-облигациями.
В некоторых комплексах металлов пи взаимодействия между атомом металла и алкином и алкен пи антисвязывающие орбитали образуют пи-связки.
В некоторых случаях множественных связей между двумя атомами вообще нет сигма-связи, есть только пи-связь. Примеры включают гексакарбонил ди железа (Fe2(CO)6), дикарбон (C2) и боран B2H2. В этих соединениях центральная связь имеет только пи-связь. Для того, чтобы получить наиболее орбитальных перекрытия связи расстояния гораздо короче, чем ожидалось.
Вопросы и ответы
В: Что такое пи-связь в химии?
О: Пи-связь - это ковалентная химическая связь, при которой орбитальный путь одного электрона пересекается с путем другого, создавая две области перекрывания, поскольку пути пересекаются на обеих долях.
В: Какая греческая буква упоминается в их названии?
О: Греческая буква в их названии - π, и она относится к p-орбиталям.
В: Какова орбитальная симметрия пи-связи?
О: Орбитальная симметрия пи-связи выглядит так же, как и р-орбиталь, если смотреть вниз по оси связи, поскольку р-орбитали обычно имеют такой вид связи.
В: Почему пи-связи обычно слабее сигма-связей?
О: Пи-связи обычно слабее сигма-связей, потому что, согласно квантовой механике, орбитальные пути параллельны, поэтому между р-орбиталями гораздо меньше перекрытий.
В: Когда возникают пи-связи?
О: Пи-связи возникают, когда две атомные орбитали находятся в контакте через две области перекрытия.
В: Что такое пи-связи?
О: Пи-связи - это более разветвленные связи, чем сигма-связи.
В: Могут ли молекулярные фрагменты, соединенные пи-связью, вращаться вокруг этой связи без разрыва пи-связи?
О: Нет, молекулярные фрагменты, соединенные пи-связью, не могут вращаться вокруг этой связи без разрыва пи-связи, поскольку вращение разрушает параллельные пути двух р-орбиталей.
