En pi (π) -bindning är en typ av kovalent bindning som kännetecknas av att förhindra den fria rotationsrörelsen hos atomer och genom att ha sitt ursprung mellan ett par av atomiska orbitaler av ren typ, bland andra särdrag. Det finns bindningar som kan bildas mellan atomer genom deras elektroner, vilket gör att de kan bygga större och mer komplexa strukturer: molekyler.
Dessa bindningar kan vara av olika sorter, men de vanligaste inom detta fält är kovalenta. Kovalenta bindningar, även kallade molekylära bindningar, är en typ av bindning där de involverade atomerna delar par av elektroner.
Detta kan inträffa på grund av atomerna att söka stabilitet och därmed bilda de flesta av de kända föreningarna. I detta avseende kan kovalenta bindningar vara enkla, dubbla eller tredubbla, beroende på konfigurationen av deras orbitaler och antalet par elektroner som delas mellan de involverade atomerna.
Det är därför det finns två typer av kovalenta bindningar som bildas mellan atomer baserat på orienteringen av deras orbitaler: sigma (σ) bindningar och pi (π) bindningar.
Det är viktigt att differentiera båda bindningarna, eftersom sigma-bindningen inträffar i enkelbindningar och pi i multipla bindningar mellan atomer (två eller flera elektroner delas).
Hur bildas det?
För att beskriva bildningen av pi-bindningen måste hybridiseringsprocessen först diskuteras, eftersom det är involverat i några viktiga bindningar.
Hybridisering är en process där hybrid elektroniska orbitaler bildas; det vill säga där s- och p-atomära undernivåbanor kan blandas upp. Detta orsakar bildandet av sp, sp 2 och sp 3 orbitaler , som kallas hybrider.
I denna mening sker bildningen av pi-bindningar tack vare överlappningen av ett par lobes som tillhör en atomisk orbital på ett annat par lobes som finns i ett orbital som är en del av en annan atom.
Denna orbital överlappning inträffar i sidled, varvid elektronfördelningen mestadels koncentreras över och under planet som bildas av de bundna atomkärnorna, och får pi-bindningarna att vara svagare än sigma-bindningarna.
När man talar om den orbital symmetri av denna typ av förening, bör det nämnas att den är lika med den för p-typens orbitaler så länge den observeras genom axeln som bildas av bindningen. Dessutom består dessa fackföreningar mestadels av orbitaler.
Bildande av pi-bindningar i olika kemiska arter
Eftersom pi-bindningar alltid åtföljs av en eller två fler bindningar (en sigma eller en annan pi och en sigma), är det relevant att veta att dubbelbindningen som bildas mellan två kolatomer (består av en sigma och en pi-bindning) har lägre bindningsenergi än två gånger sigmabindningen mellan de två.
Detta förklaras av stabiliteten hos sigma-bindningen, som är större än pi-bindningen, eftersom överlappningen av atomiska orbitaler i den senare inträffar på ett parallellt sätt i regionerna ovanför och under loberna och ackumulerar den elektroniska distributionen på ett mer avlägset sätt. av atomkärnor.
Trots detta, när pi- och sigma-bindningar kombineras, bildas en starkare multipelbindning än själva enkelbindningen, vilket kan verifieras genom att observera bindningslängderna mellan olika enkel- och multipelbindningsatomer.
Det finns några kemiska arter som studeras för deras exceptionella beteende, till exempel koordinationsföreningar med metalliska element, där de centrala atomerna endast förenas av pi-bindningar.
egenskaper
Egenskaperna som skiljer pi-bindningar från andra typer av interaktioner mellan atomarter beskrivs nedan, börjar med det faktum att denna bindning inte tillåter fri rotation av atomer, såsom kolens. Av detta skäl, om det finns rotation av atomerna, bryts bindningen.
På samma sätt sker överlappningen mellan orbitalerna i dessa bindningar genom två parallella regioner, vilket uppnår att de har en större diffusion än sigma-bindningarna och att de av denna anledning är svagare.
Å andra sidan, som nämnts ovan, genereras pi-bindningen alltid mellan ett par rena atombanor; Detta betyder att den genereras mellan orbitaler som inte har genomgått hybridiseringsprocesser, i vilka tätheten för elektroner koncentreras mestadels över och under planet som bildas av den kovalenta bindningen.
I denna mening kan mellan ett par atomer uppstå mer än en pi-bindning, alltid åtföljd av en sigma-bindning (i dubbelbindningarna).
På liknande sätt kan det finnas en trippelbindning mellan två intilliggande atomer, som bildas av två pi-bindningar i positioner som bildar plan vinkelrätt mot varandra och en sigma-bindning mellan båda atomerna.
exempel
Som tidigare nämnts har molekyler som består av atomer förenade av en eller flera pi-bindningar alltid multipla bindningar; det vill säga dubbel eller trippel.
Ett exempel på detta är den etenmolekyl (H 2 C = CH 2 ), som består av en dubbelbindning; det vill säga en pi och en sigma-bindning mellan dess kolatomer, förutom sigma-bindningarna mellan kol och vätgas.
Acetylenmolekylen (H - C≡C - H) har för sin del en trippelbindning mellan dess kolatomer; det vill säga två pi-bindningar som bildar vinkelräta plan och en sigma-bindning, utöver deras motsvarande kol-väte-sigma-bindningar.
Det finns också pi bindningar mellan cykliska molekyler, såsom bensen (C 6 H 6 ) och dess derivat, vars arrangemang resulterar i en effekt som kallas resonans, som tillåter elektrontätheten att migrera mellan atomer och bevilja det bland annat, större stabilitet för föreningen.
Att exemplifiera de undantag som nämnts tidigare, de fall av den dicarbon molekylen (C = C, där båda atomerna har ett par av parade elektroner) och koordinationsföreningen kallas hexacarbonyl järn (representerad som Fe 2 (CO) 6 , den som endast bildas av pi-bindningar mellan dess atomer).
referenser
- Wikipedia. (Sf). Pi-bindning. Återställs från en.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Kemi, nionde upplagan. Mexiko: McGraw-Hill.
- ThoughtCo. (Sf). Pi Bond-definition i kemi. Återställdes från thoughtco.com
- Britannica, E. (nd). Pi-bindning. Hämtad från britannica.com
- LibreTexts. (Sf). Sigma och Pi-obligationer. Återställs från chem.libretexts.org
- Srivastava, AK (2008). Organisk kemi gjort enkel. Återställs från books.google.co.ve