PI-KOBLING: HVORDAN DEN BLIR DANNET, EGENSKAPER OG EKSEMPLER - KJEMI - 2026

En pi (π) -binding er en type kovalent binding karakterisert ved å forhindre fri rotasjonsbevegelse av atomer og ved å stamme mellom et par atomarterier av ren type, blant andre særegenheter. Det er bindinger som kan dannes mellom atomer ved hjelp av elektronene deres, som lar dem bygge større og mer komplekse strukturer: molekyler.

Disse bindingene kan være av forskjellige varianter, men de vanligste i dette studieretningen er kovalente. Kovalente bindinger, også kalt molekylære bindinger, er en type binding der atomene som er involvert deler elektroner.

Dette kan oppstå på grunn av atatomene trenger stabilitet, og danner de fleste av de kjente forbindelsene. I denne forstand kan kovalente bindinger være enkelt, dobbelt eller trippel, avhengig av konfigurasjonen av deres orbitaler og antall par elektroner som er delt mellom de involverte atomene.

Dette er grunnen til at det er to typer kovalente bindinger som dannes mellom atomer basert på orienteringen av deres orbitaler: sigma (σ) bindinger og pi (π) bindinger.

Det er viktig å differensiere begge bindinger, siden sigma-bindingen forekommer i enkeltbindinger og pi i flere bindinger mellom atomer (to eller flere elektroner deles).

Hvordan blir det dannet?

For å beskrive dannelsen av pi-bindingen, må hybridiseringsprosessen først diskuteres, ettersom den er involvert i noen viktige bindinger.

Hybridisering er en prosess der hybrid elektroniske orbitaler dannes; det vil si hvor s og p-atomundersvingbare orbitaler kan blandes opp. Dette fører til dannelse av sp, sp ² og sp ³ orbitaler , som kalles hybrider.

I denne forstand skjer dannelsen av pi-bindinger takket være overlappingen av et par lobes som tilhører et atomomløp på et annet par lobes som er i et orbitalt som er en del av et annet atom.

Denne orbitaloverlappingen oppstår lateralt, der elektronfordelingen stort sett er konsentrert over og under planet dannet av de bundne atomkjernene, og får pi-bindingene til å være svakere enn sigma-bindingene.

Når vi snakker om orbital symmetrien til denne typen forening, skal det nevnes at den er lik den for p-typen orbitaler, så lenge den blir observert gjennom aksen dannet av bindingen. Videre består disse fagforeningene stort sett av orbitaler.

Dannelse av pi-bindinger i forskjellige kjemiske arter

Ettersom pi-bindinger alltid er ledsaget av en eller to flere bindinger (en sigma eller en annen pi og en sigma), er det relevant å vite at dobbeltbindingen som er dannet mellom to karbonatomer (består av en sigma og en pi-binding) har lavere bindingsenergi enn det dobbelte av sigmabindingen mellom de to.

Dette forklares med stabiliteten til sigma-bindingen, som er større enn pi-bindingen, fordi overlappingen av atomorbitaler i sistnevnte skjer på en parallell måte i områdene over og under lobene, og akkumulerer den elektroniske distribusjonen på en fjernere måte. av atomkjerner.

Til tross for dette, når pi og sigma-bindinger kombineres, dannes en sterkere multippelbinding enn selve bindingen, noe som kan verifiseres ved å observere bindingslengdene mellom forskjellige enkelt- og flerebindingsatomer.

Det er noen kjemiske arter som blir studert for sin eksepsjonelle oppførsel, for eksempel koordinasjonsforbindelser med metalliske elementer, der de sentrale atomer bare forenes av pi-bindinger.

kjennetegn

Egenskapene som skiller pi-bindinger fra andre typer interaksjoner mellom atomartene er beskrevet nedenfor, og begynner med det faktum at denne bindingen ikke tillater fri rotasjon av atomer, for eksempel karbon. Av denne grunn, hvis det er rotasjon av atomene, brytes bindingen.

På samme måte skjer overlappingen mellom orbitalene i disse bindingene gjennom to parallelle regioner, og oppnår at de har en større diffusjon enn sigma-bindingene, og at de av denne grunn er svakere.

Som nevnt ovenfor, genereres imidlertid pi-bindingen alltid mellom et par rene atombaner; Dette betyr at det genereres mellom orbitaler som ikke har gjennomgått hybridiseringsprosesser, der tettheten av elektroner er konsentrert stort sett over og under planet dannet av den kovalente bindingen.

Slik sett kan det oppstå mer enn en pi-binding mellom et par atomer, alltid ledsaget av en sigma-binding (i dobbeltbindingen).

Tilsvarende kan det være en trippelbinding mellom to tilstøtende atomer, som er dannet av to pi-bindinger i posisjoner som danner plan vinkelrett på hverandre og en sigma-binding mellom begge atomer.

eksempler

Som tidligere nevnt har molekyler som består av atomer forbundet med en eller flere pi-bindinger alltid flere bindinger; det vil si dobbelt eller tredobbelt.

Et eksempel på dette er den etylen-molekylet (H _2- C = CH ₂ ), som består av en dobbeltbinding; det vil si en pi og en sigma-binding mellom karbonatomer, i tillegg til sigma-bindinger mellom karbon og hydrogel.

Acetylenmolekylet (H - C≡C - H) har på sin side en tredobbelt binding mellom karbonatomer; det vil si to pi-bindinger som danner vinkelrett plan og en sigma-binding, i tillegg til deres tilsvarende karbon-hydrogen-sigma-bindinger.

Det er også n-bindinger mellom cykliske molekyler, slik som benzen (C ₆ H ₆ ) og dets derivater, viss arrangement resulterer i en effekt som kalles resonans, noe som gjør det mulig for elektrontettheten til å migrere mellom atomer og gi det, blant annet, større stabilitet til forbindelsen.

For å eksemplifisere unntakene som er nevnt tidligere, er tilfellene av dikarbonmolekylet (C = C, der begge atomer har et par sammenkoblede elektroner) og koordinasjonsforbindelsen kalt heksakarbonyljern (representert som Fe ₂ (CO) ₆ , som bare dannes av pi-bindinger mellom dets atomer).

referanser

1. Wikipedia. (SF). Pi-binding. Gjenopprettet fra en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Kjemi, niende utgave. Mexico: McGraw-Hill.
3. ThoughtCo. (SF). Pi Bond-definisjon i kjemi. Gjenopprettet fra thoughtco.com
4. Britannica, E. (nd). Pi-binding. Hentet fra britannica.com
5. LibreTexts. (SF). Sigma og Pi obligasjoner. Gjenopprettet fra chem.libretexts.org
6. Srivastava, AK (2008). Organisk kjemi gjort enkelt. Gjenopprettet fra books.google.co.ve