Pi ryšys
Chemijoje pi ryšiai (π ryšiai) - tai kovalentiniai cheminiai ryšiai, kai vieno elektrono orbitos kelias susikerta (persidengia) su kito elektrono orbitos keliu. Elektronų kelias yra aštuoniukės formos (žr. paveikslėlį). Yra dvi persidengimo sritys, nes keliai sutampa abiejose skiltyse. Tik viena iš orbitos mazginių plokštumų eina per abu dalyvaujančius branduolius.
Graikiška raidė π jų pavadinime reiškia p orbitales. Pi ryšio orbitalės simetrija, žiūrint išilgai ryšio ašies, atrodo taip pat kaip p orbitalės. P orbitalės paprastai turi tokio tipo ryšį. Manoma, kad D orbitalėse taip pat naudojamas pi ryšys, tačiau tikrovėje taip nebūtinai yra. Ryšio d orbitalėse idėja atitinka hipervalentiškumo teoriją.
Pi ryšiai paprastai yra silpnesni už sigma ryšius. Kvantinė mechanika teigia, kad taip yra todėl, kad orbitų keliai yra lygiagretūs, todėl p orbitalės daug mažiau persidengia.
Pi ryšiai susidaro, kai dvi atomo orbitalės liečiasi per dvi persidengiančias sritis. Pi ryšiai yra labiau išsklaidyti ryšiai nei sigma ryšiai. Pi ryšiuose esantys elektronai kartais vadinami pi elektronais. Pi ryšiu sujungti molekulės fragmentai negali suktis apie tą ryšį, nenutraukdami pi ryšio. Sukimasis sunaikina dviejų p orbitalių lygiagrečius kelius.
Elektroninės atominės ir molekulinės orbitalės, paveikslėlio apačioje dešinėje parodytas pi ryšys.
Dvi p orbitalės, sudarančios π ryšį.
Keli ryšiai
Atomai, sujungti dviguba jungtimi, turi vieną sigma jungtį ir vieną pi jungtį. Jei juos jungia triguboji jungtis, jie turi vieną sigma jungtį ir dvi pi jungtis.
Pi ryšys yra silpnesnis už sigma ryšį, tačiau pi ir sigma ryšių derinys yra stipresnis už bet kurį iš jų atskirai. Kelių ryšių stiprumas, palyginti su vienu (sigma ryšiu), pasireiškia įvairiais būdais. Akivaizdžiausias iš jų yra ryšio ilgio sumažėjimas. Pavyzdžiui, organinėje chemijoje anglies ir anglies jungčių ilgiai yra etane (154 pm), etilene (134 pm) ir acetilene (120 pm). Dėl didesnio skaičiaus ryšių bendras ryšys tampa trumpesnis ir stipresnis. Elektroninė konfigūracija pagrįsta S, P, D ir f blokais. S turi 2 elektronus P turi 6 elektronus D turi 10 elektronų F turi 14 elektronų
|
|
|
|
| etanas | acetilenas |
Specialūs atvejai
Pi ryšiai nebūtinai jungia atomų poras, kurios taip pat yra su sigma ryšiais.
Tam tikruose metalų kompleksuose pi sąveika tarp metalo atomo ir alkino bei alkeno pi antibondingo orbitalės sudaro pi ryšius.
Kai kuriais atvejais, kai tarp dviejų atomų yra daugybiniai ryšiai, sigma ryšio iš viso nėra, yra tik pi ryšiai. Pavyzdžiui, diirono heksakarbonilas (Fe2(CO) 6), dikarbonilas (C 2) ir boranas B 2H 2. Šiuose junginiuose centrinis ryšys turi tik pi ryšį. Kad orbitalės kuo labiau sutaptų, ryšių atstumai yra daug mažesni nei tikėtasi.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas chemijoje yra pi ryšys?
Atsakymas: Pi ryšys - tai kovalentinis cheminis ryšys, kai vieno elektrono orbitinis kelias susikerta su kito elektrono orbitiniu keliu ir susidaro dvi persidengimo sritys, nes abiejų elektronų keliai sutampa.
K: Kokia graikiška raidė minima jų pavadinime?
A: Graikiška raidė, kuri yra jų pavadinime, yra π ir reiškia p orbitales.
K: Kokia yra pi ryšio orbitalės simetrija?
Atsakymas: Pi ryšio orbitalinė simetrija, žiūrint išilgai ryšio ašies, atrodo taip pat kaip p orbitalės, nes p orbitalės paprastai turi tokį ryšį.
K: Kodėl pi ryšiai paprastai yra silpnesni už sigma ryšius?
A: Pi ryšiai paprastai yra silpnesni už sigma ryšius, nes pagal kvantinę mechaniką orbitalės keliai yra lygiagretūs, todėl p orbitalės daug mažiau persidengia.
K: Kada atsiranda pi ryšiai?
A: Pi ryšiai susidaro, kai dvi atomo orbitalės liečiasi per dvi persidengimo sritis.
K: Kas yra pi ryšiai?
A: Pi ryšiai yra labiau išsidėstę ryšiai nei sigma ryšiai.
K: Ar pi ryšiu sujungti molekulės fragmentai gali suktis apie tą ryšį nepažeisdami pi ryšio?
Atsakymas: Ne, pi ryšiu sujungti molekuliniai fragmentai negali suktis apie tą ryšį nepažeisdami pi ryšio, nes sukimasis sunaikina dviejų p orbitalių lygiagrečius kelius.
