Sigma vs pi võlakirjad
Nagu soovitas Ameerika keemik GNLewis, on aatomid stabiilsed, kui nende valentskoores on kaheksa elektroni. Enamiku aatomite valentskestades on vähem kui kaheksa elektroni (välja arvatud perioodilise tabeli rühma 18 väärisgaasid); seetõttu pole nad stabiilsed. Need aatomid kipuvad üksteisega reageerima, et muutuda stabiilseks. Seega saab iga aatom saavutada väärisgaasi elektroonilise konfiguratsiooni. Seda saab teha, moodustades ioonisidemeid, kovalentseid sidemeid või metallisidemeid. Nende hulgas on kovalentne sidumine eriline. Erinevalt teistest keemilistest sidemetest on kovalentsetes sidemetes võime kahe aatomi vahel luua mitu sidet. Kui kahel aatomil on sarnane või väga väike elektronegatiivsuse erinevus, reageerivad nad koos ja moodustavad elektronide jagamisel kovalentse sideme. Kui jagavate elektronide arv on rohkem kui üks igast aatomist,tulemuseks on mitu võlakirja. Sidemete järjekorra arvutamisel saab määrata molekulis kahe aatomi vaheliste kovalentsete sidemete arvu. Mitu sidet moodustatakse kahel viisil. Nimetame neid sigmasidemeks ja pi-sidemeks.
Sigma Bond
Sigmasideme näitamiseks kasutatakse sümbolit σ. Üksikside tekib siis, kui kaks elektroni jagunevad kahe aatomi vahel, millel on sarnane või väike elektronegatiivsuse erinevus. Need kaks aatomit võivad olla sama tüüpi või erinevat tüüpi. Näiteks, kui on samad aatomid on liitunud, moodustades molekule nagu Cl 2, H 2 või P 4, iga aatom on seotud teise juurde kovalentne üksikside. Metaani molekuli (CH 4) omab ühte tüüpi kovalentset sidet kahte tüüpi elementide (süsiniku- ja vesinikuaatomite) vahel. Veelgi enam, metaan on näide molekulidest, millel on väga madala elektronegatiivsuse erinevusega aatomite vahel kovalentsed sidemed. Üksikuid kovalentseid sidemeid nimetatakse ka sigmasidemeteks. Sigma sidemed on kõige tugevamad kovalentsed sidemed. Need moodustuvad aatomi orbitaalide ühendamisel kahe aatomi vahel. Sigmasidemete moodustamisel võib näha pea pea kattumist. Näiteks etaani, kui kaks võrdset sp 3 hübridiseerunud molekulid lineaarselt kattusid, CC sigma moodustub. Samuti moodustuvad CH sigmasidemed ühe sp 3 vahelise lineaarse kattumisegahübridiseeritud orbitaal süsinikust ja s orbitaal vesinikust. Ainult sigmasidemega seotud rühmadel on võime üksteise suhtes selle sideme ümber pöörelda. See pöörlemine võimaldab molekulil olla erineva konformatsioonilise struktuuriga.
pi Bond
Kreeka tähte π kasutatakse pi-võlakirjade tähistamiseks. See on ka kovalentne keemiline side, mis tavaliselt moodustub p orbitaalide vahel. Kui kaks p orbitaali on külgsuunas kattunud, moodustub pi-side. Kui see kattumine toimub, suhtlevad p orbitaali kaks sagarat teise p orbitaali kahe lobaga ja kahe aatomituuma vahel tekib sõlmeline tasapind. Kui aatomite vahel on mitu sidet, on esimene side sigmaside ja teine ja kolmas sidemed.
Mis vahe on Sigma Bondil ja pi Bondil?
• Sigma-sidemed tekivad orbitaalide vastakuti kattumisel, pi-sidemed aga külgmisel kattumisel.
• Sigma-sidemed on tugevamad kui pi-sidemed.
• Sigma-sidemeid saab moodustada nii s kui ka p orbitaalide vahel, samas kui pi-sidemed moodustuvad enamasti p ja d orbitaalide vahel.
• Aatomite vahelised üksikud kovalentsed sidemed on sigmasidemed. Kui aatomite vahel on mitu sidet, võib näha pi-sidemeid.
• pi-sidemete tulemuseks on küllastumata molekulid.
• Sigma-sidemed võimaldavad aatomite vaba pöörlemist, pi-sidemed aga piiravad vaba pöörlemist.
