Tabla de Contenidos
A Pi kötés vagy ∏ kötés egy olyan kovalens kötés, amelyben két szomszédos atom egy pár elektronon osztozik egymással párhuzamos atomi pályákon. A legtöbb esetben mindkét érintett pálya p pálya , de pi kötések is kialakulhatnak két d pálya , sőt p és d pálya között is .
Ellentétben a σ (szigma) kötésekkel, amelyekben az atomi pályák frontálisan fedik át egymást, a pi kötéseknél a pályák oldalirányban átfedik egymást, ami egy kötést és egy antikötő pi pályát eredményez. Az ilyen típusú kötésekben két elektron foglalja el a kötő pi pályát. Mindkét elektron származhat a két atom egyikéből, vagy mindegyik atom hozzájárulhat egy páratlan elektronhoz. Ezeket az elektronokat π elektronoknak nevezzük.
A pi kötés kötőpályájának két lebenye van, amelyek a kötött atomok között húzódnak, egy az eredeti atompályákra merőleges sík felett és egy alatta.
Azért nevezik ∏ kötésnek (ami a görög ábécé p betűje), mert ha ezt a kötést a két atomot összekötő tengely mentén nézzük, a ∏ pálya két lebenye nagyon hasonlít a p atompályák alakjára. .
A Pi hivatkozások mindig jelen vannak a multilinkekben. A szerves vegyületekben , amikor kettős vagy hármas kötés van, akkor szigma kötés lesz, a többi pedig pi kötés. Például a hármas kötésben van egy szigma kötés és két pi kötés, amelyek az egyik atom p és yp z pályájának átfedésével jönnek létre a másik atom megfelelő p és yp z pályájával.
A pi linkek jellemzői
Gyengébbek, mint a szigma kötések
Az a tény, hogy a pi-kötést alkotó pályák oldalirányban fedik egymást, nem pedig frontálisan, gyengíti az átfedést. Továbbá a pi pályán az elektronsűrűség átlagosan távolabb van a kötött atomok magjaitól. E két okból kifolyólag ezek a kapcsolatok gyengébbek és könnyebben megszakíthatók, mint a szigma linkek.
MEGJEGYZÉS: Az, hogy ez a kötés gyengébb, mint a szigma kötés, nem jelenti azt, hogy a kettős kötés gyengébb, mint az egyszeres kötés. Valójában ennek éppen az ellenkezője igaz, hiszen a kettős kötés megszakításához a szigma- és a pi-kötést is meg kell szakítani.
Ezek merev láncszemek
Az ilyen típusú kötések kialakulásának alapvető feltétele, hogy a szomszédos atomoknak egymással párhuzamos pályái legyenek, függetlenül attól, hogy p vagy d pályákról van szó . A kötés tengelye körüli elforgatása azt eredményezné, hogy az atompályák többé nem lennének párhuzamos konfigurációban, így a kötés megszakad. Emiatt nagyon nehéz elforgatni vagy meghajlítani ezeket a linkeket anélkül, hogy eltörnék őket. Ez nagyon merevvé teszi a pi linkeket az egyszerű láncszemekhez képest, amelyek forgási szabadsággal rendelkeznek és meglehetősen rugalmasak.
Konjugálhatók más pi hivatkozásokkal
Ha két atom között pi-kötés van, és vannak olyan szomszédos atomok, amelyeknek szintén p pályája van, amelyek párhuzamosak az elsővel, ezeknek a pályáknak az átfedése egy konjugált pi rendszert alkot. Ezekben a rendszerekben a pi-elektronok szabadon mozoghatnak, ahelyett, hogy a tér egyetlen régiójában lennének lokalizálva. Emiatt ezekről az elektronokról azt mondják, hogy delokalizáltak.
Példák Pi-kötést tartalmazó vegyületekre
Számtalan példa van olyan vegyületekre, amelyek ilyen típusú kovalens kötésekkel rendelkeznek . Az alábbiakban néhány példát mutatunk be, amelyek az egyes kötéseket létrehozó atomi pályákat is jelzik.
1. példa: Etilén (C 2 H 4 )
Az etilénben vagy az eténben olyan alkén, amely szén-szén kettős kötést tartalmaz. Ezt a kettős kötést egy szigma kötés és egy pi kötés képezi két sp 2 -hibridizált szénatom között . A pi kötés a szénatomok két p z pályája között jön létre, tehát π pz-pz kötésről van szó .
2. példa: Szén-dioxid (CO 2 )
A szén-dioxid esetében a két oxigén sp 2 hibridizálódik , míg a központi szénatom sp hibridizálódik, így két tiszta p orbitál marad, a p y és a p z .
Tehát a szén két pi-kötést képez, az egyik az egyik oxigénnel, a másik a másikkal. Az első egy π pz-pz kötés , a másik pedig egy π py-pz . Mindkét pi kötés egymásra merőleges síkban fekszik, mivel a p és p z pálya merőleges egymásra.
3. példa : Propán-nitril ( CH3CH2CN )
Ez a vegyület CN hármas kötést tartalmaz. Ebben az esetben a hármas kötés egy szigma kötésnek és két egymásra merőleges pi kötésnek tekinthető a szén és a nitrogén között. Mind a szén, mind a nitrogén sp hibridizációt mutat, szabadon hagyva a két pi kötést alkotó p és yp z pályákat.
Meg kell jegyezni, hogy hármas kötések esetén a szigma kötés két oldalán lévő két lebenypár helyett a két pi kötés egyetlen hengeres elektronsűrűségű lebenyet alkot, amely koncentrikus a kettőt összekötő tengellyel. atomok.
