Nøgleforskellen mellem sigma og pi molekylære orbitaler er, at sigma molekylære orbitaler dannes fra overlapning af atomare orbitaler i en hoved-til-hoved retning langs den internukleære akse, hvorimod pi molekylære orbitaler dannes fra overlapning af atomare orbitaler i parallel retning.
Sigma- og pi-molekylære orbitaler er to typer molekylære orbitaler, der bidrager til den faktiske struktur af en kemisk forbindelse. De molekylære orbitaler er ansvarlige for dannelsen af henholdsvis enkelt- og dobbelt- eller tredobbeltbindinger.
Hvad er molekylære orbitaler?
Atomer går sammen og danner molekyler. Når to atomer bevæger sig tættere på hinanden for at danne et molekyle, overlapper atomorbitaler og kombineres til molekylære orbitaler. Antallet af nydannede molekylære orbitaler er lig med antallet af kombinerede atomare orbitaler. Desuden omgiver den molekylære orbital atomernes to kerner, og elektroner kan bevæge sig rundt om begge kerner. I lighed med atomorbitaler indeholder molekylære orbitaler maksim alt 2 elektroner, som har modsatte spins.
Desuden er der to typer molekylære orbitaler som bindende molekylære orbitaler og antibindingsmolekylære orbitaler. Binding molekylære orbitaler indeholder elektroner i grundtilstanden, mens antibonding molekylære orbitaler indeholder ingen elektroner i grundtilstanden. Desuden kan elektroner optage antibindings-orbitaler, hvis molekylet er i en exciteret tilstand.
Hvad er Sigma Molecular Orbials?
Sigma molekylære orbitaler er typer af hybridorbitaler, der dannes ved overlapning af to atomare orbitaler fra hoved til hoved langs den internukleare akse. Typisk er den første kovalente binding mellem to atomer altid en sigmabinding. Overlapning af to atomare orbitaler i den inter-nukleare akse danner en sigma kovalent binding. I en sigma molekylær orbital er elektrontætheden i midten af den molekylære orbital høj, hvis de to atomer, hvorfra de atomare orbitaler overlapper hinanden, er identiske.
Figur 01: Hydrogen Molecule
Når man betragter brint som et eksempel, dannes sigma molekylær orbital fra overlapningen af to 1s-atomorbitaler, der kommer fra hvert brintatom. Vi kan forkorte denne sigmabinding som σ. Her sker den delte elektrontæthed direkte mellem bindingsatomerne langs bindingsaksen. Dette giver en mere stabil interaktion mellem to bundne atomer sammen med bindingselektronerne sammenlignet med stabiliteten af de separate atomer. Typisk er en sigmabinding den første binding, der dannes mellem to atomer.
Hvad er Pi-molekylære orbitaler?
Pi molekylære orbitaler er typer hybridorbitaler, der dannes ved overlapning af to atomare orbitaler i parallel retning. Her forekommer bindingselektrondensiteten over og under den internukleære akse. Yderligere kan vi ikke observere elektroner ved bindingsaksen. Denne type interaktion mellem to atomer danner et mere stabilt arrangement end stabiliteten af adskilte frie atomer. Norm alt har elektroner en tendens til at besætte denne type molekylære orbitaler, når der er nok elektroner til stede i atomerne. Pi-molekylære orbitaler dannes altid som anden eller tredje molekylær orbitaldannelse vedrørende bindingen af to atomer, fordi sigma-molekylær orbital er den første molekylære binding, der dannes mellem to atomer.
Figur 02: Pi-molekylære orbitaler
Desuden er antallet af atomer, der bidrager til en p-atomisk orbital i pi-systemet, altid lig med antallet af pi-molekylære orbitaler, der er til stede i en kemisk binding. Typisk har den laveste pi-molekylære orbital nul lodrette knudepunkter. Her får de successive pi-molekylære orbitaler en ekstra lodret knude ved at øge energien. Vi kan forkorte en pi-molekylær orbital som π.
Hvad er forskellen mellem Sigma og Pi molekylære orbitaler?
Sigma- og pi-molekylære orbitaler er to typer molekylære orbitaler, der bidrager til den faktiske struktur af en kemisk forbindelse. Den vigtigste forskel mellem sigma og pi molekylære orbitaler er, at sigma molekylære orbitaler dannes fra overlapning af atomare orbitaler i en hoved-til-hoved retning langs den internukleære akse, mens pi molekylære orbitaler dannes fra overlapning af atomare orbitaler i en parallel retning.
Den følgende infografik viser forskellene mellem sigma- og pi-molekylære orbitaler i tabelform til sammenligning side om side.
Oversigt – Sigma vs Pi molekylære orbitaler
En molekylær orbital er en type orbital, der dannes ved overlapning af atomare orbitaler. Den vigtigste forskel mellem sigma og pi molekylære orbitaler er, at sigma molekylære orbitaler dannes fra overlapning af atomare orbitaler i en head-to-head retning langs den internukleære akse, mens pi molekylære orbitaler dannes fra overlapning af atomare orbitaler i en parallel retning.
