I legami sigma sono legami tra gli atomi all'interno di molecole formate lungo l'asse che collega i nuclei legati degli atomi.
Le molecole si formano quando gli atomi si scambiano o condividono gli elettroni attraverso il legame chimico. Esistono essenzialmente tre tipi di obbligazioni. Legami ionici, legami metallici e legami covalenti. Nei legami ionici, gli atomi si scambieranno semplicemente un elettrone in modo che un atomo si carichi positivamente e l'altro si carichi negativamente, facendoli attrarre dalla forza elettromagnetica. Nei legami metallici, gli elettroni saranno distribuiti uniformemente attraverso l'intera molecola creando un mare di elettroni liberi delocalizzati che avvolgono ioni carichi positivamente attratti dagli elettroni.
All'interno dei legami covalenti, gli elettroni sono condivisi e il modo in cui sono condivisi è attraverso le nubi di probabilità degli elettroni e gli orbitali in cui si trovano, sovrapponendosi in un modo che è approssimativamente simmetrico.
Gli orbitali sono regioni attorno agli atomi associati a determinati livelli di energia. Gli elettroni in orbitali più lontani dal nucleo avranno più energia degli elettroni negli orbitali più vicini al nucleo. Quando gli orbitali di un atomo si sovrappongono agli orbitali di un altro atomo, formano orbitali molecolari che consentono legami molecolari che, naturalmente, consentono molecole.
I legami Sigma sono il primo tipo di legame che si formerà tra gli atomi. All'interno di un legame sigma, le nubi di probabilità degli elettroni saranno lungo l'asse che collega i nuclei degli atomi legati. I legami Sigma si formeranno tipicamente quando S gli orbitali di diversi atomi si sovrappongono per creare un legame. Si formeranno sempre lungo l'asse tra i due nuclei perché il S l'orbitale è organizzato in qualcosa di simile a una sfera attorno al nucleo.
Gli elettroni che costituiscono il legame sigma saranno all'interno degli orbitali sigma e quindi saranno da qualche parte lungo l'asse che collega i nuclei degli atomi legati. Il legame sigma può, tuttavia, essere stabile o instabile a seconda che gli elettroni si trovino in un orbitale sigma di legame o in un orbitale anti-legame.
Gli orbitali di legame Sigma saranno nello spazio tra i nuclei mentre gli orbitali anti-legame saranno lungo l'asse che collega i nuclei ma sui lati degli atomi opposti allo spazio tra loro. Il legame sigma sarà stabile se più elettroni si trovano negli orbitali di legame e instabile se più sono negli orbitali antibonding o se c'è un numero uguale di elettroni in entrambi.
I legami Pi sono legami tra atomi all'interno di molecole in cui gli elettroni sono sopra e sotto l'asse che collega i nuclei degli atomi uniti ma non lungo l'asse. Sono il secondo tipo di legame che si formerà all'interno di una molecola dopo il legame sigma.
La ragione per cui i legami pi si formano sopra e sotto l'asse di legame ma non lungo esso è perché si formano di solito da orbitali sovrapposti come p orbitali sugli atomi legati. Questi orbitali non hanno una densità di elettroni nel nucleo. Di conseguenza, gli elettroni costituiscono i legami pi che si formano dalla sovrapposizione p gli orbitali si raggruppano sempre in una regione che non è direttamente adiacente al nucleo. Pi legami possono anche formare tra altri orbitali atomici, come ad esempio d orbitali che hanno caratteristiche in comune con p orbitali.
quando p gli orbitali di diversi atomi si sovrappongono, creano orbitali molecolari pi che consentono la formazione di legami pi. Il legame può essere di nuovo stabile o instabile a seconda dell'orbitale in cui si trova l'elettrone. Il legame pi sarà stabile se più elettroni si trovano negli orbitali di legame pi greco. Sarà instabile se più sono negli orbitali anti-bonding o se un numero uguale è in entrambi.
I legami sigma e i legami pi sono entrambi basati su specifici orbitali molecolari derivati dalla sovrapposizione di particolari orbitali atomici, ad esempio, S orbitali nel caso di sigma bond e p orbitali nel caso di legami pi. Possono anche essere stabili o instabili a seconda che gli elettroni si trovino negli orbitali molecolari di legame o negli orbitali molecolari anti-legame.
Nonostante le loro somiglianze, ci sono differenze importanti.
Sigma bond | Legame Pi |
Gli orbitali atomici si sovrappongono lungo l'asse di legame | Gli orbitali atomici si sovrappongono sopra e sotto l'asse di legame |
Primi legami per formare tra gli atomi all'interno delle molecole | Secondi legami per formare tra gli atomi all'interno delle molecole |
Formato da orbitali sovrapposti come S orbitali | Formato da orbitali sovrapposti come p orbitali |
Orbitali sovrapposti perpendicolari a quelli dei legami pi | Orbitali sovrapposti perpendicolarmente a quelli dei legami sigma |
Il legame sigma è un legame tra atomi all'interno di una molecola che è formata spesso da S orbitali sovrapposti lungo l'asse che collega i nuclei uniti. È il primo a formare e la sua stabilità dipende da come gli elettroni sono distribuiti negli orbitali di legame sigma e antibonding. I legami Pi sono legami molecolari formati spesso da sovrapposizioni p orbitali da diversi atomi. Gli elettroni che formano i legami pi saranno distribuiti sopra e sotto l'asse che collega i nuclei degli atomi legati ma non lungo l'asse. La stabilità di questi legami dipende anche dagli orbitali pi di bonding e antibonding. I legami Sigma saranno i primi legami a formare all'interno delle molecole mentre i legami pi saranno i secondi legami da formare. I legami di Pi si formano anche da orbitali atomici che sono orientati perpendicolarmente a quelli che costituiscono i legami sigma.