Ključna razlika između sigma i pi molekularnih orbitala je u tome što sigma molekularne orbitale nastaju iz preklapanja atomskih orbitala u smjeru od glave do glave duž internuklearne osi, dok pi molekularne orbitale nastaju iz preklapanja atomskih orbitala u paralelnom smjeru.
Sigma i pi molekularne orbitale dvije su vrste molekularnih orbitala koje doprinose stvarnoj strukturi kemijskog spoja. Molekularne orbitale odgovorne su za stvaranje jednostrukih i dvostrukih odnosno trostrukih veza.
Što su molekularne orbitale?
Atomi se spajaju u molekule. Kada se dva atoma približe i formiraju molekulu, atomske orbitale se preklapaju i spajaju kako bi postale molekularne orbitale. Broj novonastalih molekularnih orbitala jednak je broju spojenih atomskih orbitala. Nadalje, molekularna orbitala okružuje dvije jezgre atoma, a elektroni se mogu kretati oko obje jezgre. Slično atomskim orbitalama, molekularne orbitale sadrže najviše 2 elektrona, koji imaju suprotne spinove.
Štoviše, postoje dvije vrste molekularnih orbitala kao što su vezne molekularne orbitale i antivezne molekularne orbitale. Vezivne molekularne orbitale sadrže elektrone u osnovnom stanju, dok antivezne molekularne orbitale ne sadrže elektrone u osnovnom stanju. Nadalje, elektroni mogu zauzeti antivezne orbitale ako je molekula u pobuđenom stanju.
Što su Sigma molekularne orbitale?
Sigma molekularne orbitale su vrste hibridnih orbitala koje nastaju preklapanjem dviju atomskih orbitala od glave do glave duž internuklearne osi. Tipično, prva kovalentna veza između dva atoma uvijek je sigma veza. Preklapanje dviju atomskih orbitala u međunuklearnoj osi tvori sigma kovalentnu vezu. U sigma molekularnoj orbitali, gustoća elektrona u sredini molekularne orbitale je visoka ako su dva atoma iz kojih se preklapaju atomske orbitale identična.
Slika 01: Molekula vodika
Kada razmatramo vodik kao primjer, sigma molekularna orbitala nastaje iz preklapanja dviju 1s atomskih orbitala koje dolaze iz svakog atoma vodika. Ovu sigma vezu možemo skratiti kao σ. Ovdje se zajednička elektronska gustoća javlja izravno između veznih atoma duž vezne osi. Ovo čini stabilniju interakciju između dva vezana atoma zajedno s veznim elektronima u usporedbi sa stabilnošću odvojenih atoma. Tipično, sigma veza je prva veza koja se formira između dva atoma.
Što su Pi molekularne orbitale?
Pi molekularne orbitale vrste su hibridnih orbitala koje nastaju preklapanjem dviju atomskih orbitala u paralelnom smjeru. Ovdje se gustoća veznih elektrona pojavljuje iznad i ispod međunuklearne osi. Nadalje, ne možemo promatrati elektrone na osi veze. Ova vrsta interakcije između dva atoma čini stabilniji raspored od stabilnosti odvojenih slobodnih atoma. Obično elektroni zauzimaju ovu vrstu molekularnih orbitala kada je dovoljno elektrona prisutno u atomima. Molekularne orbitale Pi uvijek nastaju kao druga ili treća formacija molekularne orbitale u vezi s povezivanjem dvaju atoma jer je sigma molekularna orbitala prva molekularna veza koja se stvara između dva atoma.
Slika 02: Pi molekularne orbitale
Štoviše, broj atoma koji doprinose p atomskoj orbitali pi sustava uvijek je jednak broju pi molekularnih orbitala prisutnih u kemijskoj vezi. Tipično, najniža pi molekularna orbitala nema nula vertikalnih čvorova. Ovdje uzastopne pi molekularne orbitale dobivaju jedan dodatni okomiti čvor nakon povećanja energije. Molekularnu orbitalu pi možemo skratiti kao π.
Koja je razlika između Sigma i Pi molekularnih orbitala?
Sigma i pi molekularne orbitale dvije su vrste molekularnih orbitala koje doprinose stvarnoj strukturi kemijskog spoja. Ključna razlika između sigma i pi molekularnih orbitala je u tome što sigma molekularne orbitale nastaju iz preklapanja atomskih orbitala u smjeru od glave do glave duž internuklearne osi, dok pi molekularne orbitale nastaju iz preklapanja atomskih orbitala u paralelnom smjeru.
Sljedeća infografika navodi razlike između sigma i pi molekularnih orbitala u obliku tablice za usporedbu.
Sažetak – Sigma vs Pi molekularne orbitale
Molekularna orbitala je vrsta orbitale koja nastaje preklapanjem atomskih orbitala. Ključna razlika između sigma i pi molekularnih orbitala je u tome što se sigma molekularne orbitale formiraju iz preklapanja atomskih orbitala u smjeru od glave do glave duž internuklearne osi, dok pi molekularne orbitale nastaju iz preklapanja atomskih orbitala u paralelnom smjeru.
