קישור סיגמא איך זה מנוסח, מאפיינים ודוגמאות

ה קישור סיגמא (מיוצג כ σ) הוא צומת סוג קוולנטי, המאופיין על ידי שיתוף של שני אלקטרונים המתרחשת בין זוג אטומים כדי ליצור את הקשר הזה. בנוסף, זוהי דרגת אג"ח פשוטה, שבה שני האטומים הם דבקו על ידי שני אלקטרונים היוצרים איחוד יחיד.

כאשר שני אטומים או יותר משולבים כדי ליצור תרכובות מולקולריות חדשות, אלה מצטרפים באמצעות שני סוגים של קשרים: יונית קוולנטית, אשר המבנה תלוי איך האלקטרונים משותפים בין שני האטומים המעורבים צימוד זה.

החיבור שנוצר באמצעות האלקטרונים מתבצע הודות לחפיפה בין האורביטלים השייכים לכל אטום (בקצותיהם), בהבנת האורביטלים את החללים שבהם האלקטרון צפוי להיות ממוקם באטום ואשר מוגדרים על ידי צפיפות אלקטרונית.

אינדקס

• 1 איך זה נוצר?
  • 1.1 יצירת קשרים סיגמאיים במינים כימיים שונים
• 2 מאפיינים
• 3 דוגמאות
• 4 הפניות

איך זה נוצר?

בדרך כלל, ידוע כי הקשר היחיד בין שני אטומים שווה לקישור אחד מסוג sigma.

כמו כן, קישורים אלה נובעים עקב חפיפה או חפיפה באופן פרונטלי המתרחש בין הקצוות של האטומים האטומיים של שני אטומים שונים.

אטומים אלה שחפיפתם של האורביטלים חייבים להיות במיקומים הסמוכים זה לזה, כך שהאלקטרונים הבודדים השייכים לכל מסלול אטומי יכולים ליצור איחוד יעיל ובכך ליצור את הקשר.

מכאן עולה העובדה כי הגשמת ההפצה האלקטרונית או הלוקליזציה של צפיפות אלקטרונים מכל כיסוי יש סימטריה גלילית סביב הציר אשר מתרחש בין שני המינים האטומים המקושרים.

במקרה זה, מסלול הנקרא סיגמה יכול לבוא לידי ביטוי בקלות רבה יותר במונחים של קשרים intramolecular אשר נוצרו בתוך מולקולות diatomic, וציין כי ישנם גם סוגים שונים של אג"ח סיגמא.

הסוגים הנפוצים ביותר של אג"ח סיגמא הם: ד_z²+ד_z², s + p_z, עמ '_z+עמ '_z ו- s + s; שבו z תת מייצג את הציר היווה את הקשר שנוצר וכל אות (s, p ו- d) מתאים מסלול.

גיבוש קשרי סיגמא במינים כימיים שונים

כאשר אנו מדברים על אורביטלים מולקולריים, אנו מתייחסים לאזורים המצטברים את צפיפות האלקטרונים הגבוהה ביותר כאשר נוצר קשר מסוג זה בין מולקולות שונות, המתקבל באמצעות שילוב של אורביטלים אטומיים.

מנקודת המבט של מכניקת הקוונטים, מחקרים הסיקו כי אורביטלים מסוג מולקולרי המציגים התנהגות שוות סימטרית משולבים למעשה בתערובות (הכלאות).

עם זאת, ההתעלות של שילוב זה של אורביטלים קשורה באופן הדוק לאנרגיות היחסיות המתבטאות באורביטלים מסוג מולקולרי הדומים באופן סימטרי.

במקרה של מולקולות אורגניות, מינים מחזוריים נצפים לעתים קרובות המורכבים ממבנה טבעת אחד או יותר, אשר לעיתים קרובות מהווים מספר גדול של אג"ח מסוג sigma יחד עם אג"ח מסוג pi (אג"ח מרובות)..

למעשה, באמצעות חישובים מתמטיים פשוטים, ניתן לקבוע את מספר האג"ח סיגמא נוכח מינים מולקולריים.

ישנם גם מקרים של תרכובות תיאום (עם מתכות מעבר), המשלבות קשרים מרובים עם סוגים שונים של אינטראקציות מחייבות, כמו גם מולקולות המורכבות מסוגים שונים של אטומים (polyatomic).

תכונות

לאגודות הסיגמא יש מאפיינים ייחודיים הבולטים אותם בבירור בין סוגים אחרים של מליטה קוולנטית (מליטה pi), וביניהם העובדה כי סוג זה של הקשר הוא החזק ביותר בין הקשרים הכימיים של המעמד הקוולנטי..

הסיבה לכך היא החפיפה בין האורביטלים מתרחשת באופן ישיר, באופן דו-חמצני (או ליניארי) ובפנים; כלומר, חפיפה מקסימלית בין האורביטלים מתקבלת.

בנוסף, ההתפלגות האלקטרונית באיגודים אלה מרוכזת בעיקר בין גרעיני המינים האטומיים המשולבים.

חפיפה זו של סיגמה אורביטלים מתרחשת בשלוש דרכים אפשריות: בין זוג אורביטלים טהור (ים-ים), בין הסוג היברידי מסלולית טהור אחד (ים-SP) או בין זוג אורביטלים מהסוג היברידי (sp³- sp³).

הכלאה מתרחשת בזכות תערובת של אורביטלים ממוצא אטומי של סוגים שונים, קבלת כי מסלול היברידי המתקבל תלוי בכמות של כל אחד מסוגי אורביטלים החל טהור (לדוגמה, sp³ = טהור מסלולית + שלושה טהור p-type אורביטלים).

בנוסף לכך, הקישור sigma יכול להתקיים באופן עצמאי, כמו גם להודות תנועה סיבוב בחופשיות בין זוג אטומים.

דוגמאות

כמו הקשר הקווולנטי הוא סוג הנפוץ ביותר של איחוד בין אטומים, הקשר סיגמא נמצא כמות עצומה של מינים כימיים, כפי שניתן לראות להלן.

במולקולות גז דיאטומיות - כגון מימן (H₂), חמצן (O₂) וחנקן (N₂) - סוגים שונים של אג"ח ניתן להציג בהתאם הכלאה של האטומים.

במקרה של מימן יש קשר סיגמא יחיד המחבר בין שני האטומים (H-H), משום שכל אטום תורם את האלקטרון היחיד שלו.

מצד שני, בחמצן המולקולרי שני האטומים מקושרים באמצעות קשר כפול (O = O) - כלומר, קשר סיגמא - ו- pi, ומשאירים כל אטום עם שלושה זוגות של אלקטרונים שנותרו.

במקום זאת, לכל אטום חנקן יש חמישה אלקטרונים ברמת האנרגיה החיצונית ביותר (פגז הערכיות), ולכן הם מצטרפים באג"ח משולשות (NNN), שמשמעותה נוכחות של קשר סיגמא ושני איגרות pi ו- a זוג אלקטרונים לזווג בכל אטום.

כמו כן, היא מתרחשת בתרכובות של סוג מחזורי עם אג"ח בודדות או מרובות ובכל סוגי המולקולות שמבנהן מיוצר על ידי איגרות קוולנטיות..

הפניות

1. ויקיפדיה. (s.f.). אג"ח סיגמא. מקור: en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). כימיה, מהדורה תשיעית. מקסיקו: מקגרו-היל.
3. מחשבה. (s.f.). הגדרת סיגמא בונד לכימיה. מקורו באתר Thinkco.com
4. בריטניקה, א '(s.f.). אג"ח סיגמא. מקור: britannica.com
5. LibreTexts. (s.f.). סיגמא ו - פיי בונדס. מאוחזר מ chem.libretexts.org
6. Srivastava, A. K. (2008). כימיה אורגנית פשוטה. מאוחזר מ- books.google.co.il