Sigma vs pi võlakirjad
Ameerika keemiku G. N. Lewise ettepaneku kohaselt on aatomid stabiilsed, kui nende valentskestas on kaheksa elektroni. Enamiku aatomite valentskihtides on vähem kui kaheksa elektroni (v.a perioodilisuse tabeli 18. rühmas olevad väärisgaasid); seetõttu ei ole need stabiilsed. Need aatomid kipuvad üksteisega reageerima, et muutuda stabiilseks. Seega võib iga aatom saavutada väärisgaasi elektroonilise konfiguratsiooni. Seda saab teha ioonsidemete, kovalentsete sidemete või metallsidemete moodustamisega. Nende hulgas on kovalentne side eriline. Erinev alt teistest keemilistest sidemetest on kovalentse sideme korral võime luua kahe aatomi vahel mitu sidet. Kui kahel aatomil on sarnane või väga väike elektronegatiivsuse erinevus, reageerivad nad koos ja moodustavad elektronide jagamise teel kovalentse sideme. Kui jagatud elektronide arv on suurem kui üks igast aatomist, tekib mitu sidet. Sidemete järjestuse arvutamise abil saab määrata kahe aatomi vaheliste kovalentsete sidemete arvu molekulis. Mitu sidet moodustatakse kahel viisil. Me nimetame neid sigma sidemeks ja pi sidemeks.
Sigma Bond
Sümbolit σ kasutatakse sigma sideme näitamiseks. Üksikside tekib siis, kui kaks elektroni jagatakse kahe sarnase või väikese elektronegatiivsuse erinevusega aatomi vahel. Need kaks aatomit võivad olla sama tüüpi või erinevat tüüpi. Näiteks kui samad aatomid on ühendatud molekulide moodustamiseks nagu Cl2, H2 või P4, iga aatom on teisega seotud ühe kovalentse sidemega. Metaani molekulil (CH4) on üks kovalentne side kahte tüüpi elementide (süsiniku- ja vesinikuaatomid) vahel. Lisaks on metaan näide molekulist, millel on väga väikese elektronegatiivsuse erinevusega aatomite vahel kovalentsed sidemed. Üksikkovalentseid sidemeid nimetatakse ka sigma-sidemeteks. Sigma sidemed on tugevaimad kovalentsed sidemed. Need tekivad kahe aatomi vahel aatomiorbitaalide kombineerimisel. Sigma-sidemete moodustamisel on näha peade kattumist. Näiteks etaanis, kui kaks võrdset sp3 hübridiseeritud molekuli on lineaarselt kattuvad, moodustub C-C sigma side. Samuti moodustuvad C-H sigma sidemed lineaarsel kattumisel ühe süsinikust pärineva sp3 hübridiseeritud orbitaali ja vesinikust pärineva orbitaali vahel. Ainult sigma sidemega seotud rühmadel on võime selle sideme ümber üksteise suhtes pöörlema. See pöörlemine võimaldab molekulil olla erinevad konformatsioonilised struktuurid.
pi Bond
Kreeka tähte π kasutatakse pi-sidemete tähistamiseks. See on ka kovalentne keemiline side, mis tavaliselt moodustub p-orbitaalide vahel. Kui kaks p-orbitaali on külgmiselt kattunud, tekib pi-side. Kui see kattumine toimub, interakteeruvad p-orbitaali kaks sagara teise p-orbitaali kahe sagaraga ja kahe aatomituuma vahele tekib sõlmtasapind. Kui aatomite vahel on mitu sidet, on esimene side sigma-side ning teine ja kolmas pi-side.
Mis vahe on Sigma Bondil ja pi Bondil?
• Sigma sidemed moodustuvad orbitaalide pea-peale kattumisel, pi-sidemed aga külgmise kattumise teel.
• Sigma sidemed on tugevamad kui pi-sidemed.
• Sigma-sidemed võivad tekkida nii s- kui ka p-orbitaalide vahel, pi-sidemed aga enamasti p- ja d-orbitaalide vahel.
• Aatomitevahelised üksikkovalentsed sidemed on sigma sidemed. Kui aatomite vahel on mitu sidet, on näha pi-sidemed.
• pi-sidemete tulemuseks on küllastumata molekulid.
• Sigma-sidemed võimaldavad aatomite vaba pöörlemist, samas kui pi-sidemed piiravad vaba pöörlemist.
