Ključna razlika med sigma in pi molekularnimi orbitalami je, da sigma molekularna orbitala nastane iz prekrivanja atomskih orbital v smeri ena proti glavi vzdolž internuklearne osi, medtem ko pi molekularne orbitale nastanejo iz prekrivanja atomskih orbital v vzporedni smeri.
Molekularne orbitale Sigma in pi sta dve vrsti molekularnih orbital, ki prispevata k dejanski strukturi kemične spojine. Molekularne orbitale so odgovorne za tvorbo enojnih in dvojnih oziroma trojnih vezi.
Kaj so molekularne orbitale?
Atomi se združijo in tvorijo molekule. Ko se dva atoma približata in tvorita molekulo, se atomske orbitale prekrivajo in združijo v molekularne orbitale. Število na novo oblikovanih molekularnih orbital je enako številu združenih atomskih orbital. Poleg tega molekularna orbitala obdaja dve jedri atomov in elektroni se lahko gibljejo okoli obeh jeder. Podobno kot atomske orbitale, molekularne orbitale vsebujejo največ 2 elektrona, ki imata nasprotna spina.
Poleg tega obstajata dve vrsti molekularnih orbital, in sicer vezne molekularne orbitale in antivezne molekularne orbitale. Vezivne molekularne orbitale vsebujejo elektrone v osnovnem stanju, medtem ko antivezne molekularne orbitale ne vsebujejo elektronov v osnovnem stanju. Poleg tega lahko elektroni zasedejo antivezne orbitale, če je molekula v vzbujenem stanju.
Kaj so Sigma molekularne orbitale?
Molekularne orbitale Sigma so vrste hibridnih orbital, ki nastanejo zaradi prekrivanja dveh atomskih orbital od glave do glave vzdolž internuklearne osi. Običajno je prva kovalentna vez med dvema atomoma vedno sigma vez. Prekrivanje dveh atomskih orbital v medjedrski osi tvori sigma kovalentno vez. V sigma molekularni orbitali je elektronska gostota na sredini molekularne orbitale visoka, če sta dva atoma, iz katerih se prekrivata atomski orbitali, enaka.
Slika 01: Molekula vodika
Če obravnavamo vodik kot primer, sigma molekularna orbitala nastane iz prekrivanja dveh 1s atomskih orbital, ki prihajata iz vsakega atoma vodika. To sigma vez lahko skrajšamo kot σ. Tukaj se skupna elektronska gostota pojavi neposredno med veznimi atomi vzdolž vezne osi. Zaradi tega je interakcija med dvema vezanima atomoma skupaj z veznimi elektroni stabilnejša v primerjavi s stabilnostjo ločenih atomov. Običajno je sigma vez prva vez, ki nastane med dvema atomoma.
Kaj so Pi molekularne orbitale?
Pi molekularne orbitale so vrste hibridnih orbital, ki nastanejo zaradi prekrivanja dveh atomskih orbital v vzporedni smeri. Tu se vezna elektronska gostota pojavi nad in pod internuklearno osjo. Poleg tega ne moremo opazovati elektronov na vezni osi. Ta vrsta interakcije med dvema atomoma tvori bolj stabilno ureditev kot stabilnost ločenih prostih atomov. Običajno elektroni zasedajo to vrsto molekularnih orbital, ko je v atomih prisotnih dovolj elektronov. Pi molekularne orbitale se vedno tvorijo kot druga ali tretja molekularna orbitalna tvorba glede na vezavo dveh atomov, ker je sigma molekularna orbitala prva molekularna vez, ki nastane med dvema atomoma.
Slika 02: Molekularne orbitale Pi
Poleg tega je število atomov, ki prispevajo k atomski orbitali p sistema pi, vedno enako številu molekularnih orbital pi, prisotnih v kemijski vezi. Običajno ima najnižja molekularna orbitala pi nič navpičnih vozlišč. Tukaj zaporedne pi molekularne orbitale dobijo eno dodatno navpično vozlišče ob povečanju energije. Molekularno orbitalo pi lahko skrajšamo kot π.
Kakšna je razlika med Sigma in Pi molekularnimi orbitalami?
Molekularne orbitale Sigma in pi sta dve vrsti molekularnih orbital, ki prispevata k dejanski strukturi kemične spojine. Ključna razlika med molekularnimi orbitalami sigma in pi je v tem, da molekularna orbitala sigma nastane iz prekrivanja atomskih orbital v smeri ena proti glavi vzdolž internuklearne osi, medtem ko molekularne orbitale pi nastanejo iz prekrivanja atomskih orbital v vzporedni smeri.
Naslednja infografika navaja razlike med sigma in pi molekularnimi orbitalami v obliki tabele za vzporedno primerjavo.
Povzetek – Molekularne orbitale Sigma proti Pi
Molekularna orbitala je vrsta orbitale, ki nastane zaradi prekrivanja atomskih orbital. Ključna razlika med molekularnimi orbitalami sigma in pi je v tem, da molekularna orbitala sigma nastane iz prekrivanja atomskih orbital v smeri ena proti glavi vzdolž internuklearne osi, medtem ko molekularne orbitale pi nastanejo iz prekrivanja atomskih orbital v vzporedni smeri.
