Tabla de Contenidos
Pi връзката или ∏ връзката е вид ковалентна връзка, при която два съседни атома споделят двойка електрони чрез атомни орбитали, които са успоредни една на друга. В повечето случаи и двете включени орбитали са p- орбитали , но pi-връзките могат да се образуват и между две d- орбитали и дори между p и d -орбитали .
За разлика от σ (сигма) връзките, при които атомните орбитали се припокриват фронтално, при pi връзките орбиталите се припокриват странично, което води до свързваща и антисвързваща pi орбитала. При този тип връзка има два електрона, заемащи свързващата pi орбитала. И двата електрона могат да идват от един от двата атома или всеки атом може да допринесе с несдвоен електрон. Тези електрони се наричат π електрони.
Свързващата орбитала на pi връзката има два дяла, които се простират между свързаните атоми, един над и един под равнина, перпендикулярна на оригиналните атомни орбитали .
Причината да се нарича ∏ връзка (което е буквата p в гръцката азбука) е, че когато се разглежда тази връзка по протежение на оста, свързваща двата атома, двата дяла на ∏ орбиталата много приличат на формата на атомните орбитали p .
Pi връзките винаги присъстват в мултилинковете. В органичните съединения винаги, когато имате двойна връзка или тройна връзка, ще имате сигма връзка, а останалите ще бъдат пи връзки. Например, в тройната връзка има сигма връзка и две pi връзки, които се образуват от припокриването между p и yp z орбиталите на един от атомите със съответната p и yp z орбитала на другия.
Характеристики на пи връзките
Те са по-слаби от сигма връзките
Фактът, че орбиталите, които образуват пи връзката, се припокриват странично, вместо челно, прави припокриването слабо. Освен това, електронната плътност в pi-орбиталата е средно по-далеч от ядрата на свързаните атоми. Поради тези две причини тези връзки са по-слаби и по-лесни за прекъсване от сигма връзките.
ЗАБЕЛЕЖКА: Това, че тази връзка е по-слаба от сигма връзката, не означава, че двойната връзка е по-слаба от единичната. Всъщност точно обратното е вярно, тъй като за да се скъса двойна връзка, трябва да се скъсат както сигма, така и пи връзка.
Те са твърди връзки
Основното условие за образуването на този тип връзка е съседните атоми да имат орбитали, които са успоредни една на друга, независимо дали са p или d орбитали . Въртенето на връзката около нейната ос би накарало атомните орбитали вече да не са в паралелна конфигурация, като по този начин връзката се разрушава. Поради тази причина е много трудно да се завъртят или огънат тези връзки, без да се счупят. Това прави pi връзките много твърди в сравнение с обикновените връзки, които имат свобода на въртене и са доста гъвкави.
Те могат да бъдат конюгирани с други pi връзки
Ако два атома имат пи връзка между тях и има други съседни атоми, които също имат р орбитали, които са успоредни на първите, припокриването на всички тези орбитали образува това, което се нарича спрегната пи система. В тези системи пи-електроните са свободни да се движат наоколо, вместо да бъдат локализирани в един регион на пространството. Поради тази причина се казва, че тези електрони са делокализирани.
Примери за съединения с Pi връзки
Има безброй примери за съединения, които имат този тип ковалентна връзка . По-долу са дадени някои примери, които също показват атомните орбитали, които се припокриват, за да образуват всяка връзка.
Пример 1: Етилен (C 2 H 4 )
В етилен или етен е алкен, който има двойна връзка въглерод-въглерод. Тази двойна връзка се образува от сигма връзка и пи връзка между два sp2 -хибридизирани въглеродни атома . Pi връзката се образува между двете p z орбитали на въглеродните атоми, така че това е π pz-pz връзка .
Пример 2: Въглероден диоксид (CO 2 )
В случая на въглероден диоксид , двата кислорода са sp 2 хибридизирани , докато централният въглероден атом е sp хибридизиран, оставяйки две чисти p орбитали, p y и p z .
Така въглеродът образува две пи връзки, една с единия кислород и една с другия. Първата ще бъде π pz-pz връзка , а другата ще бъде π py-pz . И двете pi връзки лежат в равнини, перпендикулярни една на друга, тъй като p и p z орбиталите са перпендикулярни една на друга.
Пример 3: Пропанонитрил ( CH3CH2CN )
Това съединение има CN тройна връзка. В този случай тройната връзка може да се разглежда като една сигма връзка и две взаимно перпендикулярни пи връзки между въглерод и азот. Както въглеродът, така и азотът представят sp хибридизация, оставяйки свободни p и yp z орбиталите , които образуват двете pi връзки.
Трябва да се отбележи, че в случай на тройни връзки, вместо две двойки лобове от двете страни на сигма връзката, двете pi връзки се комбинират, за да образуват единичен цилиндричен лоб с електронна плътност, концентричен с оста, която ги свързва. атоми.
