Link Sigma Come è formulato, caratteristiche ed esempi

il sigma link (rappresentato come σ) è un legame covalente, che è caratterizzato dalla condivisione di due elettroni che avviene tra una coppia di atomi per formare questo legame. Inoltre, questa è una semplice classe di legame, in cui entrambi gli atomi sono fatti aderire da due elettroni che formano un'unica unione.

Quando due o più atomi vengono combinati per dare origine a nuovi composti molecolari, questi vengono uniti per mezzo di due tipi di legami: il ionico e il covalente, la cui struttura dipende da come gli elettroni sono condivisi tra i due atomi coinvolti in questo accoppiamento.

La connessione generata attraverso gli elettroni viene effettuata grazie alla sovrapposizione degli orbitali che appartengono a ciascun atomo (alle loro estremità), comprendendo come orbitali gli spazi in cui è più probabile che l'elettrone si trovi nell'atomo e che sono definiti da la densità elettronica.

indice

• 1 Come si forma?
  • 1.1 Formazione dei legami sigma in diverse specie chimiche
• 2 caratteristiche
• 3 esempi
• 4 riferimenti

Come si forma?

Tipicamente, è noto che il legame singolo tra due atomi è equivalente a un singolo collegamento di tipo sigma.

Inoltre, questi collegamenti originano a causa della sovrapposizione o sovrapposizione in un modo frontale che si verifica tra le estremità degli orbitali atomici di due atomi diversi.

Questi atomi i cui orbitali si sovrappongono devono trovarsi in posizioni adiacenti l'uno all'altro, in modo che i singoli elettroni appartenenti a ciascun orbitale atomico possano realizzare un'unione efficace e quindi formare il legame.

Da questo deriva il fatto che la distribuzione elettronica che si manifesta o la posizione della densità degli elettroni da ogni sovrapposizione, ha una simmetria di forma cilindrica attorno all'asse che si verifica tra le due specie atomiche collegate.

In questo caso, l'orbitale chiamato sigma può essere espresso più facilmente in termini di legami intramolecolari che si formano all'interno delle molecole biatomiche, osservando che ci sono anche diversi tipi di legami sigma.

I tipi di legame sigma più comunemente osservati sono: d_z²+ d_z², s + p_z, p_z+ p_z e s + s; dove il pedice z rappresenta l'asse costituito dal legame formato e ogni lettera (s, p e d) corrisponde a un orbitale.

Formazione di legami sigma in diverse specie chimiche

Quando parliamo di orbitali molecolari, ci riferiamo alle regioni che accumulano la più alta densità di elettroni quando un legame di questo tipo si forma tra diverse molecole, ottenuto mediante la combinazione di orbitali atomici.

Dal punto di vista della meccanica quantistica, gli studi hanno inferito che gli orbitali di tipo molecolare che esibiscono un comportamento simmetricamente uguale sono in realtà combinati in miscele (ibridazioni).

Tuttavia, la trascendenza di questa combinazione di orbitali è strettamente correlata alle energie relative manifestate da orbitali di tipo molecolare simmetricamente simili.

Nel caso delle molecole organiche, si osservano frequentemente specie cicliche costituite da una o più strutture ad anello, che sono spesso costituite da un gran numero di legami di tipo sigma in combinazione con legami di tipo pi (legami multipli).

Infatti, utilizzando semplici calcoli matematici, è possibile determinare il numero di legami sigma presenti in una specie molecolare.

Ci sono anche casi di composti di coordinazione (con metalli di transizione), che combinano legami multipli con diversi tipi di interazioni di legame, così come molecole composte da diversi tipi di atomi (poliatomici).

lineamenti

I legami sigma hanno caratteristiche uniche che li differenziano chiaramente da altri tipi di legame covalente (legame pi), tra cui il fatto che questo tipo di legame è il più forte tra i legami chimici della classe covalente.

Questo perché la sovrapposizione tra gli orbitali avviene direttamente, coassialmente (o linearmente) e frontalmente; cioè, si ottiene una sovrapposizione massima tra gli orbitali.

Inoltre, la distribuzione elettronica in queste giunzioni è concentrata principalmente tra i nuclei delle specie atomiche che sono combinati.

Questa sovrapposizione di orbitali sigma si verifica in tre modi possibili: tra una coppia di orbitali puri (s-s), tra un orbitale puro e un tipo ibrido (s-sp) o tra una coppia di orbitali ibridi (sp³- sp³).

L'ibridazione avviene grazie alla miscela di orbitali di origine atomica di diverse classi, ottenendo che l'orbitale ibrido risultante dipende dalla quantità di ciascuno dei tipi di orbitali di partenza puri (ad esempio, sp³ = un orbitale puro s + tre orbitali di tipo p puro).

Oltre a ciò, il collegamento sigma può esistere indipendentemente, così come ammettere il movimento di rotazione liberamente tra una coppia di atomi.

Esempi

Poiché il legame covalente è il tipo più comune di unione tra gli atomi, il legame sigma si trova in un numero enorme di specie chimiche, come si può vedere di seguito.

In molecole di gas biatomico - come l'idrogeno (H₂), ossigeno (O₂) e azoto (N₂) - possono essere presentati diversi tipi di legame a seconda dell'ibridazione degli atomi.

Nel caso dell'idrogeno c'è un legame sigma singolo che collega entrambi gli atomi (H-H), perché ogni atomo contribuisce al suo unico elettrone.

D'altra parte, nell'ossigeno molecolare entrambi gli atomi sono collegati da un doppio legame (O = O) - cioè un legame sigma - e un pi, lasciando ogni atomo con tre coppie di elettroni rimanenti accoppiati.

Al contrario, ogni atomo di azoto ha cinque elettroni al massimo livello di energia esterna (guscio di valenza), quindi sono uniti da un triplo legame (N≡N), che implica la presenza di un legame sigma e due legami pi coppia di elettroni accoppiati in ciascun atomo.

Allo stesso modo, si verifica in composti di tipo ciclico con legami singoli o multipli e in tutti i tipi di molecole la cui struttura è costituita da legami covalenti.

riferimenti

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6. Srivastava, A. K. (2008). Chimica organica resa semplice. Recuperato da books.google.co.ve