Was sind Sigma -Bindungen in der Chemie?

In der Chemie sind Sigma ( Sigma;) Bindungen kovalente Bindungen, in denen die Elektronendichte am stärksten entlang der internukleären Achse von zwei Kernen konzentriert ist.In fast allen Fällen sind Sigma -Bindungen einzelne Anleihen.Sigma -Bindungen sind nicht mit PI- ( pi;) -Bindungen zu verwechseln, die im Allgemeinen schwächer sind und nicht entlang der internukleären Achse auftreten.

Sigma -Bindungen treten entlang der internukleären Achse von zwei Kernen auf.Die internukleäre Achse ist die gerade Linie, die die Kerne von zwei verschiedenen Atomen direkt verbindet.Eine Sigma -Bindung wird gebildet, wenn die Elektronendichte symmetrisch um diese Achse konzentriert ist.

Ein Verständnis von Atomorbitalen ist erforderlich, um die Grundlagen zu verstehen, wie Sigma -Bindungen zwischen Atomen gebildet werden können.Das einfachste Beispiel für eine Sigma -Bindung kann in der Überlappung der S -Orbitale in Wasserstoff (H ₂ ) gefunden werden.Die Überlappung eines S und eines p -Orbital kann ebenso zu einer Sigma -Bindung führen, ebenso wie die Überlappung von zwei p -Orbitalen.Sogar die Überlappung eines p -Orbitals und eines hybridisierten sp Orbital kann zu einer Sigma -Bindung führen, solange die Elektronendichte um die internukleäre Achse der Atome konzentriert ist.

Ein gutes Beispiel für die Überlappung eines S Orbital und ein P -Orbital können in Wasserstoffchlorid (HCl) gefunden werden.Diatombrom (Br ₂ ) bildet eine Sigma -Bindung durch die Überlappung von zwei 4p -Orbitalen.Im chemischen Berylliumfluorid (Bef ₂ ) werden die Bindungen durch die Überlappung der 2p -Orbitale in Fluor mit den großen Lappen der sp Hybridorbitale von Beryllium gebildet.Aus der internukleären Achse wird eine PI -Bindung gebildet.PI -Bindungen sind kovalente Bindungen, die im Allgemeinen nicht so stark sind wie Sigma -Bindungen.Sie sind am häufigsten mit Doppelbindungen und dreifachen Bindungen verbunden.

In der Regel besteht eine Doppelbindung aus einer Sigma -Bindung und einer PI -Bindung und einer dreifachen Bindung aus einer Sigma -Bindung und zwei PI -Anleihen.Da PI -Bindungen im Allgemeinen schwächer sind, sind die Doppelbindungen stärker als einzelne Bindungen, aber die Gesamtfestigkeit wird weniger als die doppelte Stärke der einzelnen Bindung sein.Ein gemeinsames mnemonisches Gerät, das von den Schülern verwendet wird, um sich an die Assoziation von Sigma und PI -Bindungen zu Einzel- und Mehrfachbindungen zu erinnern. Sigma ist Singular und PI ist plural. Das chemische Formaldehyd kann als Beispiel verwendet werden, um beide Arten von Bindungen in einem vorhandenEinzelmolekül.In Formaldehyd existieren drei Sigma -Bindungen;Es gibt einen zwischen Kohlenstoff- und Sauerstoffatomen und einem zwischen jedem Wasserstoffatom und dem Kohlenstoff.Es gibt auch eine PI -Bindung zwischen Kohlenstoff und Sauerstoff, aber im Gegensatz zu den anderen Bindungen liegt sie nicht entlang der internuklearen Achse.