Kľúčový rozdiel medzi molekulárnymi orbitálmi sigma a pi je v tom, že molekulárne orbitály sigma vznikajú prekrývaním atómových orbitálov v smere hlava-hlava pozdĺž internukleárnej osi, zatiaľ čo molekulárne orbitály pí vznikajú prekrývaním atómových orbitálov v paralelnom smere.
Sigma a pi molekulové orbitály sú dva typy molekulových orbitálov, ktoré prispievajú k skutočnej štruktúre chemickej zlúčeniny. Molekulové orbitály sú zodpovedné za tvorbu jednoduchých a dvojitých alebo trojitých väzieb.
Čo sú molekulárne orbitály?
Atómy sa spájajú a vytvárajú molekuly. Keď sa dva atómy priblížia k sebe, aby vytvorili molekulu, atómové orbitály sa prekrývajú a spájajú, aby sa stali molekulovými orbitálmi. Počet novovytvorených molekulových orbitálov sa rovná počtu kombinovaných atómových orbitálov. Okrem toho molekulárny orbitál obklopuje dve jadrá atómov a elektróny sa môžu pohybovať okolo oboch jadier. Podobne ako atómové orbitály, molekulové orbitály obsahujú maximálne 2 elektróny, ktoré majú opačné spiny.
Okrem toho existujú dva typy molekulových orbitálov ako väzbové molekulové orbitály a protiväzbové molekulové orbitály. Väzbové molekulárne orbitály obsahujú elektróny v základnom stave, zatiaľ čo antiväzbové molekulárne orbitály neobsahujú žiadne elektróny v základnom stave. Okrem toho môžu elektróny obsadiť antiväzbové orbitály, ak je molekula v excitovanom stave.
Čo sú Sigma Molecular Orbitals?
Sigma molekulové orbitály sú typy hybridných orbitálov, ktoré vznikajú prekrývaním dvoch atómových orbitálov od hlavy k hlave pozdĺž internukleárnej osi. Typicky je prvou kovalentnou väzbou medzi dvoma atómami vždy sigma väzba. Prekrývanie dvoch atómových orbitálov v medzijadrovej osi vytvára sigma kovalentnú väzbu. V sigma molekulovom orbitále je hustota elektrónov v strede molekulového orbitálu vysoká, ak sú dva atómy, z ktorých sa atómové orbitály prekrývajú, identické.
Obrázok 01: Molekula vodíka
Keď vezmeme do úvahy vodík ako príklad, sigma molekulový orbitál sa vytvorí prekrytím dvoch atómových orbitálov pochádzajúcich z každého atómu vodíka. Túto sigma väzbu môžeme skrátiť ako σ. Tu sa zdieľaná elektrónová hustota vyskytuje priamo medzi väzbovými atómami pozdĺž väzbovej osi. To robí stabilnejšiu interakciu medzi dvoma viazanými atómami spolu s väzbovými elektrónmi v porovnaní so stabilitou samostatných atómov. Typicky je sigma väzba prvá väzba, ktorá sa vytvorí medzi dvoma atómami.
Čo sú molekulárne orbitály Pi?
Molekulové orbitály Pi sú typy hybridných orbitálov, ktoré vznikajú prekrývaním dvoch atómových orbitálov v paralelnom smere. Tu sa hustota väzbových elektrónov vyskytuje nad a pod internukleárnou osou. Ďalej nemôžeme pozorovať elektróny na väzbovej osi. Tento typ interakcie medzi dvoma atómami tvorí stabilnejšie usporiadanie ako stabilita oddelených voľných atómov. Zvyčajne majú elektróny tendenciu obsadzovať tento typ molekulových orbitálov, keď je v atómoch prítomný dostatok elektrónov. Molekulové orbitály pí sa vždy tvoria ako druhý alebo tretí molekulový orbitál, pokiaľ ide o väzbu dvoch atómov, pretože sigma molekulový orbitál je prvou molekulovou väzbou, ktorá sa vytvorí medzi dvoma atómami.
Obrázok 02: Molekulové orbitály Pi
Navyše, počet atómov, ktoré prispievajú k atómovému orbitálu p systému pí, sa vždy rovná počtu molekulárnych orbitálov pí prítomných v chemickej väzbe. Najnižší molekulárny orbitál pi má zvyčajne nulové vertikálne uzly. Tu postupné pí molekulárne orbitály získajú jeden ďalší vertikálny uzol pri zvýšení energie. Molekulový orbitál pi môžeme skrátiť ako π.
Aký je rozdiel medzi molekulárnymi orbitálmi Sigma a Pi?
Sigma a pi molekulové orbitály sú dva typy molekulových orbitálov, ktoré prispievajú k skutočnej štruktúre chemickej zlúčeniny. Kľúčový rozdiel medzi molekulárnymi orbitálmi sigma a pi je v tom, že molekulárne orbitály sigma sa tvoria prekrývaním atómových orbitálov v smere hlava-hlava pozdĺž internukleárnej osi, zatiaľ čo molekulárne orbitály pi sa vytvárajú z prekrývania atómových orbitálov v paralelnom smere.
Nasledujúca infografika uvádza rozdiely medzi molekulovými orbitálmi sigma a pi v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Summary – Sigma vs Pi Molecular Orbitals
Molekulový orbitál je typ orbitálu, ktorý vzniká prekrývaním atómových orbitálov. Kľúčový rozdiel medzi molekulárnymi orbitálmi sigma a pi je v tom, že molekulárne orbitály sigma sa tvoria prekrývaním atómových orbitálov v smere hlava-hlava pozdĺž internukleárnej osi, zatiaľ čo molekulárne orbitály pi sa vytvárajú z prekrývania atómových orbitálov v paralelnom smere.
