A باي (π) السندات هو نوع من السندات التساهمية تتميز منع حركة دوران خالية من الذرات والتي تنشأ بين زوج من المدارات نوع نقية الذرية، من بين خصائص أخرى. هناك روابط يمكن أن تتشكل بين الذرات بواسطة إلكتروناتها ، مما يسمح لها ببناء هياكل أكبر وأكثر تعقيدًا: الجزيئات.
يمكن أن تكون هذه الروابط من أنواع مختلفة ، ولكن الأكثر شيوعًا في مجال الدراسة هذا هي التساهمية. الروابط التساهمية ، وتسمى أيضًا الروابط الجزيئية ، هي نوع من الروابط حيث تشترك الذرات في أزواج من الإلكترونات.
يمكن أن يحدث هذا بسبب حاجة الذرات إلى الاستقرار ، وبالتالي تكوين معظم المركبات المعروفة. بهذا المعنى ، يمكن أن تكون الروابط التساهمية مفردة أو مزدوجة أو ثلاثية ، اعتمادًا على تكوين مداراتها وعدد أزواج الإلكترونات المشتركة بين الذرات المعنية.
هذا هو السبب في وجود نوعين من الروابط التساهمية التي تتشكل بين الذرات بناءً على اتجاه مداراتها: روابط سيجما (σ) وسندات باي (π).
من المهم التفريق بين السندات ، لأن رابطة سيجما تحدث في روابط مفردة و pi في روابط متعددة بين الذرات (يتم مشاركة إلكترونين أو أكثر).
كيف تتشكل؟
من أجل وصف تكوين رابطة pi ، يجب أولاً مناقشة عملية التهجين ، حيث إنها تشارك في بعض الروابط المهمة.
التهجين هو عملية تتشكل فيها مدارات إلكترونية هجينة ؛ أي حيث يمكن خلط مدارات المستوى الذري الفرعي s و p. يؤدي هذا إلى تكوين المدارات sp و sp 2 و sp 3 ، والتي تسمى الهجينة.
وبهذا المعنى ، يحدث تكوين روابط pi بفضل تداخل زوج من الفصوص التي تنتمي إلى مدار ذري على زوج آخر من الفصوص الموجودة في مدار يمثل جزءًا من ذرة أخرى.
يحدث هذا التداخل المداري بشكل جانبي ، حيث يتركز التوزيع الإلكتروني في الغالب أعلى وأسفل المستوى الذي تشكله النوى الذرية المترابطة ، ويؤدي إلى أن تكون روابط pi أضعف من روابط سيجما.
عند الحديث عن التناظر المداري لهذا النوع من الاتحاد ، يجب ذكر أنه يساوي تناظر المدارات من النوع p طالما أنه يتم ملاحظته من خلال المحور الذي تشكله الرابطة. علاوة على ذلك ، تتكون هذه الاتحادات في الغالب من مدارات p.
تكوين روابط pi في أنواع كيميائية مختلفة
نظرًا لأن روابط pi تكون دائمًا مصحوبة بروابط واحدة أو اثنتين (واحد سيجما أو آخر باي وسيغما واحد) ، فمن المناسب معرفة أن الرابطة المزدوجة التي تتكون بين ذرتين من الكربون (تتكون من رابطة سيجما واحدة ورابطة بي واحدة) طاقة رابطة أقل من ضعف رابطة سيجما بين الاثنين.
يفسر ذلك باستقرار رابطة سيجما ، وهي أكبر من تلك الخاصة برابطة باي لأن تداخل المدارات الذرية في الأخير يحدث بطريقة متوازية في المناطق فوق وتحت الفصوص ، مما يؤدي إلى تراكم التوزيع الإلكتروني بطريقة أبعد. من النوى الذرية.
على الرغم من ذلك ، عندما يتم الجمع بين روابط pi و sigma ، يتم تكوين رابطة متعددة أقوى من الرابطة المفردة نفسها ، والتي يمكن التحقق منها من خلال ملاحظة أطوال الرابطة بين مختلف ذرات الرابطة الفردية والمتعددة.
هناك بعض الأنواع الكيميائية التي تمت دراستها لسلوكها الاستثنائي ، مثل مركبات التنسيق مع العناصر المعدنية ، حيث تتحد الذرات المركزية فقط بواسطة روابط pi.
مميزات
يتم وصف الخصائص التي تميز روابط pi عن الأنواع الأخرى من التفاعلات بين الأنواع الذرية أدناه ، بدءًا من حقيقة أن هذه الرابطة لا تسمح بالحركة الدورانية الحرة للذرات ، مثل ذرات الكربون. لهذا السبب ، إذا كان هناك دوران للذرات ، فإن الرابطة تنكسر.
وبالمثل ، في هذه الروابط ، يحدث التداخل بين المدارات من خلال منطقتين متوازيتين ، مما يحقق انتشارًا أكبر من روابط سيجما ، ولهذا السبب ، فهي أضعف.
من ناحية أخرى ، كما ذكر أعلاه ، يتم إنشاء رابطة pi دائمًا بين زوج من المدارات الذرية النقية ؛ هذا يعني أنه يتولد بين المدارات التي لم تخضع لعمليات تهجين ، حيث تتركز كثافة الإلكترونات في الغالب فوق وتحت المستوى الذي تشكله الرابطة التساهمية.
بهذا المعنى ، يمكن أن يحدث أكثر من رابطة pi بين زوج من الذرات ، وتكون مصحوبة دائمًا برابطة سيجما (في الروابط المزدوجة).
وبالمثل ، يمكن أن يكون هناك رابطة ثلاثية بين ذرتين متجاورتين ، والتي تتكون من رابطتين pi في مواضع تشكل مستويات متعامدة مع بعضها البعض ورابطة سيجما بين كلتا الذرتين.
أمثلة
كما ذكرنا سابقًا ، فإن الجزيئات المكونة من ذرات مرتبطة بواحد أو أكثر من روابط pi لها دائمًا روابط متعددة ؛ هذا هو ، مزدوج أو ثلاثي.
مثال على ذلك هو جزيء الإيثيلين (H 2 C = CH 2) ، والذي يتكون من رابطة مزدوجة ؛ أي رابطة pi و sigma بين ذرات الكربون الخاصة بها ، بالإضافة إلى روابط سيجما بين الكربون والهيدروجين.
من جانبه ، جزيء الأسيتيلين (H - C≡C - H) له رابطة ثلاثية بين ذرات الكربون الخاصة به ؛ أي ، سندات بي تشكلان طائرات عمودية ورابطة سيجما واحدة ، بالإضافة إلى روابط سيغما الكربونية والهيدروجين المقابلة.
هناك أيضًا روابط pi بين الجزيئات الحلقية ، مثل البنزين (C 6 H 6) ومشتقاته ، والتي ينتج عن ترتيبها تأثير يسمى الرنين ، والذي يسمح لكثافة الإلكترون بالانتقال بين الذرات ومنحها ، من بين أمور أخرى ، تأثير أكبر الاستقرار في المجمع.
لتوضيح الاستثناءات المذكورة سابقًا ، حالات جزيء ديكربون (C = C ، حيث تحتوي كلتا الذرتين على زوج من الإلكترونات المقترنة) ومركب التنسيق المسمى hexacarbonyl iron (يمثله Fe 2 (CO) 6 ، الذي يتكون فقط من روابط pi بين ذراته).
المراجع
- ويكيبيديا. (سادس). بي بوند. تعافى من en.wikipedia.org
- تشانغ ، ر. (2007). الكيمياء ، الطبعة التاسعة. المكسيك: ماكجرو هيل.
- ThoughtCo. (سادس). تعريف Pi Bond في الكيمياء. تعافى من thinkco.com
- بريتانيكا ، إي (بدون تاريخ). بي بوند. تعافى من britannica.com
- LibreTexts. (سادس). سيجما وبي بوندز. تعافى من chem.libretexts.org
- سريفاستافا ، أيه كيه (2008). أصبحت الكيمياء العضوية بسيطة. تعافى من books.google.co.ve