พันธบัตรซิก (แสดงเป็นσ) เป็นพันธบัตรประเภทโควาเลนต์ซึ่งเป็นลักษณะร่วมกันของทั้งสองอิเล็กตรอนที่เกิดขึ้นระหว่างคู่ของอะตอมฟอร์มกล่าวว่าพันธบัตร นอกจากนี้ยังเป็นพันธะเดี่ยวชนิดหนึ่งซึ่งอะตอมทั้งสองถูกยึดด้วยอิเล็กตรอนสองตัวเพื่อสร้างพันธะเดี่ยว
เมื่ออะตอมสองอะตอมขึ้นไปรวมกันเพื่อก่อให้เกิดสารประกอบโมเลกุลใหม่พวกมันจะถูกรวมเข้าด้วยกันด้วยพันธะสองประเภทคือไอออนิกและโควาเลนต์ซึ่งโครงสร้างขึ้นอยู่กับว่าอิเล็กตรอนถูกแบ่งใช้ร่วมกันระหว่างอะตอมทั้งสองที่เกี่ยวข้องกับการมีเพศสัมพันธ์นี้อย่างไร
การเชื่อมต่อที่สร้างขึ้นผ่านอิเล็กตรอนนั้นเกิดขึ้นจากการทับซ้อนกันของวงโคจรที่เป็นของแต่ละอะตอม (โดยปลายของพวกมัน) ทำให้เข้าใจว่าวงโคจรเป็นช่องว่างที่ซึ่งมีแนวโน้มที่จะค้นหาอิเล็กตรอนในอะตอมมากที่สุดและถูกกำหนดโดย ความหนาแน่นของอิเล็กตรอน
มันเกิดขึ้นได้อย่างไร?
โดยปกติพันธะเดี่ยวระหว่างอะตอมสองอะตอมนั้นเทียบเท่ากับพันธะเดี่ยวที่มีลักษณะคล้ายซิกม่า
ในทำนองเดียวกันพันธะเหล่านี้เกิดขึ้นเนื่องจากการซ้อนทับหรือการทับซ้อนกันในลักษณะด้านหน้าที่เกิดขึ้นระหว่างปลายวงโคจรของอะตอมของอะตอมที่แตกต่างกันสองอะตอม
อะตอมเหล่านี้ที่วงโคจรทับซ้อนกันจะต้องอยู่ติดกันเพื่อให้อิเล็กตรอนแต่ละตัวที่อยู่ในออร์บิทัลแต่ละอะตอมสามารถสร้างพันธะได้อย่างมีประสิทธิภาพและสร้างพันธะได้
นี่คือที่มาของความจริงที่ว่าการกระจายแบบอิเล็กทรอนิกส์ที่แสดงตัวเองหรือตำแหน่งของความหนาแน่นของอิเล็กตรอนจากการซ้อนทับแต่ละครั้งมีสมมาตรทรงกระบอกรอบแกนที่เกิดขึ้นระหว่างอะตอมที่เชื่อมโยงกันทั้งสองชนิด
ในกรณีนี้สิ่งที่เรียกว่าซิกมาออร์บิทัลสามารถแสดงออกได้ง่ายกว่าในรูปของพันธะภายในโมเลกุลที่ก่อตัวขึ้นภายในโมเลกุลของไดอะตอมโดยสังเกตว่ายังมีพันธะซิกมาอีกหลายประเภท
ชนิดของพันธะซิกมาที่สังเกตได้ทั่วไป ได้แก่ d z 2 + d z 2 , s + p z , p z + p zและ s + s; โดยที่ตัวห้อย z แทนแกนที่ประกอบขึ้นจากพันธะที่สร้างขึ้นและตัวอักษรแต่ละตัว (s, p และ d) จะสอดคล้องกับออร์บิทัล
การก่อตัวของพันธะซิกมาในสายพันธุ์เคมีที่แตกต่างกัน
เมื่อเราพูดถึงออร์บิทัลของโมเลกุลเราหมายถึงบริเวณที่สะสมความหนาแน่นของอิเล็กตรอนสูงสุดเมื่อเกิดพันธะประเภทนี้ระหว่างโมเลกุลต่าง ๆ ซึ่งได้จากการรวมกันของออร์บิทัลของอะตอม
จากมุมมองของกลศาสตร์ควอนตัมการศึกษาได้อนุมานว่าออร์บิทัลประเภทโมเลกุลที่แสดงพฤติกรรมเท่ากันอย่างสมมาตรจะรวมกันเป็นของผสม (การผสมพันธ์)
อย่างไรก็ตามความสำคัญของการรวมกันของออร์บิทัลนี้มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับพลังงานสัมพัทธ์ที่แสดงโดยออร์บิทัลประเภทโมเลกุลที่มีความคล้ายคลึงกันอย่างสมมาตร
ในกรณีของโมเลกุลอินทรีย์จะสังเกตเห็นสิ่งมีชีวิตแบบวัฏจักรที่ประกอบด้วยโครงสร้างวงแหวนอย่างน้อยหนึ่งชนิดซึ่งมักประกอบด้วยพันธะซิกมาจำนวนมากร่วมกับพันธะไพชนิด (หลายพันธะ)
ในความเป็นจริงโดยใช้การคำนวณทางคณิตศาสตร์อย่างง่ายมันเป็นไปได้ที่จะกำหนดจำนวนของพันธะซิกมาที่มีอยู่ในสายพันธุ์โมเลกุล
นอกจากนี้ยังมีกรณีของสารประกอบโคออร์ดิเนชัน (ที่มีโลหะทรานซิชัน) ซึ่งพันธะหลายพันธะถูกรวมเข้ากับปฏิกิริยาระหว่างพันธะที่แตกต่างกันเช่นเดียวกับโมเลกุลที่ประกอบด้วยอะตอมประเภทต่างๆ (polyatomic)
ลักษณะเฉพาะ
พันธะซิกมามีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างอย่างชัดเจนจากพันธะโควาเลนต์ประเภทอื่น ๆ (พันธะไพ) ซึ่งเป็นความจริงที่ว่าพันธะประเภทนี้แข็งแกร่งที่สุดในหมู่พันธะเคมีระดับโควาเลนต์
เนื่องจากการทับซ้อนกันระหว่างวงโคจรเกิดขึ้นในลักษณะตรงโคแอกเชียล (หรือเชิงเส้น) และส่วนหน้า นั่นคือได้รับการทับซ้อนกันสูงสุดระหว่างวงโคจร
นอกจากนี้การกระจายทางอิเล็กทรอนิกส์ที่จุดเชื่อมต่อเหล่านี้ส่วนใหญ่มีความเข้มข้นระหว่างนิวเคลียสของอะตอมที่รวมกัน
การทับซ้อนกันของวงโคจรซิกมานี้เกิดขึ้นได้สามวิธี: ระหว่างวงโคจรบริสุทธิ์คู่หนึ่ง (ss) ระหว่างออร์บิทัลบริสุทธิ์และประเภทไฮบริด (s-sp) หรือระหว่างวงโคจรประเภทไฮบริดคู่หนึ่ง (sp 3 - sp 3 )
การผสมข้ามพันธุ์เกิดขึ้นจากการผสมของออร์บิทัลของแหล่งกำเนิดอะตอมของคลาสที่แตกต่างกันการได้รับออร์บิทัลไฮบริดที่ได้นั้นขึ้นอยู่กับจำนวนของออร์บิทัลบริสุทธิ์ที่เริ่มต้นแต่ละประเภท (ตัวอย่างเช่น sp 3 = ออร์บิทัลบริสุทธิ์ s + วงโคจรประเภท p บริสุทธิ์สามวง)
นอกจากนี้พันธะซิกมาสามารถดำรงอยู่ได้อย่างอิสระรวมทั้งอนุญาตให้มีการเคลื่อนที่แบบหมุนอิสระระหว่างอะตอมคู่หนึ่ง
ตัวอย่าง
เนื่องจากพันธะโควาเลนต์เป็นพันธะระหว่างอะตอมที่พบมากที่สุดจึงพบพันธะซิกมาในสายพันธุ์เคมีจำนวนมากดังที่เห็นด้านล่าง
ในโมเลกุลของก๊าซไดอะตอมเช่นไฮโดรเจน (H 2 ) ออกซิเจน (O 2 ) และไนโตรเจน (N 2 ) พันธะประเภทต่างๆอาจเกิดขึ้นได้ขึ้นอยู่กับการผสมกันของอะตอม
ในกรณีของไฮโดรเจนมีพันธะซิกมาเดี่ยวที่เชื่อมต่อกับอะตอมทั้งสอง (H - H) เนื่องจากแต่ละอะตอมมีส่วนให้อิเล็กตรอนเพียงตัวเดียว
ในทางกลับกันในโมเลกุลของออกซิเจนอะตอมทั้งสองจะเชื่อมโยงกันด้วยพันธะคู่ (O = O) นั่นคือพันธะซิกมาและพันธะไพโดยปล่อยให้แต่ละอะตอมมีอิเล็กตรอนที่เหลืออยู่สามคู่จับคู่กัน
อะตอมไนโตรเจนแต่ละอะตอมจะมีอิเล็กตรอน 5 ตัวในระดับพลังงานนอกสุด (เปลือกวาเลนซ์) ดังนั้นจึงถูกรวมเข้าด้วยกันด้วยพันธะสาม (N≡N) ซึ่งแสดงถึงการมีพันธะซิกมาและพันธะไพสองตัวและ a คู่ของอิเล็กตรอนคู่ในแต่ละอะตอม
ในทำนองเดียวกันเกิดขึ้นในสารประกอบประเภทวัฏจักรที่มีพันธะเดี่ยวหรือหลายพันธะและในโมเลกุลทุกประเภทที่มีโครงสร้างประกอบด้วยพันธะโควาเลนต์
อ้างอิง
- วิกิพีเดีย (เอสเอฟ) ซิกม่าบอนด์. สืบค้นจาก en.wikipedia.org
- ช้าง, ร. (2550). เคมีรุ่นที่เก้า. เม็กซิโก: McGraw-Hill
- ThoughtCo (เอสเอฟ) นิยามเคมีของซิกม่าบอนด์ กู้คืนจาก thoughtco.com
- บริแทนนิกา, E. (nd). ซิกม่าบอนด์. สืบค้นจาก britannica.com
- LibreTexts (เอสเอฟ) ซิกม่าและพี่บอนด์ กู้คืนจาก chem.libretexts.org
- Srivastava, AK (2008). เคมีอินทรีย์ทำได้ง่าย กู้คืนจาก books.google.co.th