Tabla de Contenidos
Legătura Pi, sau legătura ∏, este un tip de legătură covalentă în care doi atomi vecini împart o pereche de electroni prin orbitali atomici care sunt paraleli unul cu celălalt. În cele mai multe cazuri, ambii orbitali implicați sunt orbitali p , dar legăturile pi se pot forma și între doi orbitali d și chiar între orbitalii p și d .
Spre deosebire de legăturile σ (sigma), în care orbitalii atomici se suprapun frontal, în legăturile pi orbitalii se suprapun lateral, dând naștere unei legături și unui orbital pi antilegător. În acest tip de legătură, există doi electroni care ocupă orbitalul pi de legătură. Ambii electroni pot proveni de la unul dintre cei doi atomi, sau fiecare atom poate contribui cu un electron nepereche. Acești electroni se numesc electroni π.
Orbitalul de legătură al legăturii pi are doi lobi care se extind între atomii legați, unul deasupra și unul sub un plan perpendicular pe orbitalii atomici originali .
Motivul pentru care se numește legătura ∏ (care este litera p în alfabetul grecesc) este că, atunci când ne uităm la această legătură de-a lungul axei care unește cei doi atomi, cei doi lobi ai orbitalului ∏ seamănă foarte mult cu forma orbitalilor atomici. p.
Link-urile Pi sunt întotdeauna prezente în multilink-uri. În compușii organici, ori de câte ori aveți o legătură dublă sau o legătură triplă, veți avea o legătură sigma, iar restul vor fi legături pi. De exemplu, în legătura triplă există o legătură sigma și două legături pi care se formează prin suprapunerea dintre orbitalii p și y p z ai unuia dintre atomi cu orbitalul p și y p z respectiv al celuilalt.
Caracteristicile legăturilor pi
Sunt mai slabe decât legăturile sigma
Faptul că orbitalii care formează legătura pi se suprapun lateral în loc de frontal face ca suprapunerea să fie slabă. În plus, densitatea electronilor din orbitalul pi este în medie mai departe de nucleele atomilor legați. Din aceste două motive, aceste legături sunt mai slabe și mai ușor de spart decât legăturile sigma.
NOTĂ: Faptul că această legătură este mai slabă decât legătura sigma nu înseamnă că o legătură dublă este mai slabă decât una simplă. De fapt, exact opusul este adevărat, deoarece pentru a rupe o legătură dublă, atât o legătură sigma, cât și una pi trebuie să fie rupte.
Sunt verigi rigide
Condiția esențială pentru formarea acestui tip de legătură este ca atomii adiacenți să aibă orbiti care sunt paraleli între ei, indiferent dacă aceștia sunt orbitali p sau d . Rotirea legăturii în jurul axei sale ar face ca orbitalii atomici să nu mai fie într-o configurație paralelă, rupând astfel legătura. Din acest motiv, este foarte dificil să rotiți sau să îndoiți aceste legături fără a le rupe. Acest lucru face ca legăturile pi să fie foarte rigide în comparație cu legăturile simple care au libertate de rotație și sunt destul de flexibile.
Ele pot fi conjugate cu alte legături pi
Dacă doi atomi au o legătură pi între ei și există alți atomi adiacenți care au și orbitali p paraleli cu primul, suprapunerea tuturor acestor orbitali formează ceea ce se numește un sistem pi conjugat. În aceste sisteme, electronii pi sunt liberi să se miște în loc să fie localizați într-o singură regiune a spațiului. Din acest motiv, se spune că acești electroni sunt delocalizați.
Exemple de compuși cu legături Pi
Există nenumărate exemple de compuși care au acest tip de legătură covalentă . Mai jos sunt câteva exemple care indică, de asemenea, orbitalii atomici care se suprapun pentru a forma fiecare legătură.
Exemplul 1: Etilenă ( C2H4 )
În etilenă sau etenă este o alchenă care are o legătură dublă carbon-carbon. Această legătură dublă este formată dintr-o legătură sigma și o legătură pi între doi atomi de carbon hibridizați sp2 . Legătura pi se formează între cei doi orbitali pz ai atomilor de carbon, deci este o legătură π pz-pz .
Exemplul 2: dioxid de carbon (CO 2 )
În cazul dioxidului de carbon , cei doi oxigeni sunt hibridizați sp 2 în timp ce atomul de carbon central este hibridizat sp, lăsând doi orbitali p puri, p y și p z .
Deci carbonul formează două legături pi, una cu un oxigen și una cu cealaltă. Prima ar fi o legătură π pz-pz , iar cealaltă ar fi π py-pz . Ambele legături pi se află în planuri perpendiculare între ele, deoarece orbitalii p și p z sunt perpendiculari unul pe celălalt.
Exemplul 3: Propanenitril ( CH3CH2CN )
Acest compus are o legătură triplă CN. În acest caz, legătura triplă poate fi considerată ca o legătură sigma și două legături pi reciproc perpendiculare între carbon și azot. Atât carbonul, cât și azotul prezintă hibridizare sp, lăsând liberi orbitalii p și yp z care formează cele două legături pi.
Trebuie remarcat faptul că, în cazul legăturilor triple, în loc de două perechi de lobi de fiecare parte a legăturii sigma, cele două legături pi se combină pentru a forma un singur lob cilindric de densitate electronică concentric cu axa care le unește pe cele două. atomi.
