Nøkkelforskjellen mellom sigma- og pi-molekylære orbitaler er at sigma-molekylære orbitaler dannes fra overlapping av atomorbitaler i en hode-til-hode-retning langs den indre nukleære aksen, mens pi-molekylære orbitaler dannes fra overlapping av atomorbitaler i parallell retning.
Sigma og pi molekylære orbitaler er to typer molekylære orbitaler som bidrar til den faktiske strukturen til en kjemisk forbindelse. De molekylære orbitalene er ansvarlige for dannelsen av henholdsvis enkelt- og dobbelt- eller trippelbindinger.
Hva er molekylære orbitaler?
Atomer går sammen for å danne molekyler. Når to atomer beveger seg nærmere hverandre for å danne et molekyl, overlapper atomorbitaler og kombineres for å bli molekylære orbitaler. Antallet nydannede molekylære orbitaler er lik antallet kombinerte atomorbitaler. Videre omgir den molekylære orbitalen de to kjernene til atomene, og elektroner kan bevege seg rundt begge kjernene. I likhet med atomorbitaler inneholder molekylorbitaler maksim alt 2 elektroner, som har motsatte spinn.
Dessuten er det to typer molekylære orbitaler som bindende molekylære orbitaler og antibindende molekylære orbitaler. Bindingsmolekylære orbitaler inneholder elektroner i grunntilstanden, mens antibindingsmolekylære orbitaler inneholder ingen elektroner i grunntilstanden. Videre kan elektroner okkupere antibindings-orbitaler hvis molekylet er i en eksitert tilstand.
Hva er Sigma Molecular Orbials?
Sigma molekylære orbitaler er typer hybridorbitaler som dannes fra overlapping av to atomorbitaler fra hode til hode langs den indre nukleære aksen. Vanligvis er den første kovalente bindingen mellom to atomer alltid en sigmabinding. Overlapping av to atomorbitaler i den inter-nukleære aksen danner en sigma kovalent binding. I en sigma molekylær orbital er elektrontettheten i midten av den molekylære orbitalen høy hvis de to atomene som atomorbitalene overlapper fra er identiske.
Figur 01: Hydrogen Molecule
Når man ser på hydrogen som et eksempel, dannes sigma molekylær orbital fra overlappingen av to 1s atomorbitaler som kommer fra hvert hydrogenatom. Vi kan forkorte denne sigma-bindingen som σ. Her oppstår den delte elektrontettheten direkte mellom bindingsatomene langs bindingsaksen. Dette gir en mer stabil interaksjon mellom to bundne atomer sammen med bindingselektronene sammenlignet med stabiliteten til de separate atomene. Vanligvis er en sigmabinding den første bindingen som dannes mellom to atomer.
Hva er Pi-molekylære orbitaler?
Pi molekylære orbitaler er typer hybridorbitaler som dannes fra overlapping av to atomorbitaler i parallell retning. Her oppstår bindingselektrontettheten over og under den indre nukleære aksen. Videre kan vi ikke observere elektroner ved bindingsaksen. Denne typen interaksjon mellom to atomer danner et mer stabilt arrangement enn stabiliteten til separerte frie atomer. Vanligvis har elektroner en tendens til å okkupere denne typen molekylære orbitaler når nok elektroner er tilstede i atomene. Pi-molekylære orbitaler dannes alltid som andre eller tredje molekylære orbitaler når det gjelder binding av to atomer fordi sigma molekylær orbital er den første molekylære bindingen som dannes mellom to atomer.
Figur 02: Pi-molekylære orbitaler
Dessuten er antallet atomer som bidrar til en p-atomorbital i pi-systemet alltid lik antallet pi-molekylære orbitaler som er tilstede i en kjemisk binding. Vanligvis har den laveste pi-molekylære orbitalen null vertikale noder. Her får de påfølgende pi-molekylære orbitalene en ekstra vertikal node ved å øke energien. Vi kan forkorte en pi-molekylær orbital som π.
Hva er forskjellen mellom Sigma og Pi molekylære orbitaler?
Sigma og pi molekylære orbitaler er to typer molekylære orbitaler som bidrar til den faktiske strukturen til en kjemisk forbindelse. Nøkkelforskjellen mellom sigma- og pi-molekylære orbitaler er at sigma-molekylære orbitaler dannes fra overlapping av atomorbitaler i en hode-til-hode-retning langs den indre nukleære aksen, mens pi-molekylære orbitaler dannes fra overlapping av atomorbitaler i en parallell retning.
Følgende infografikk viser forskjellene mellom sigma- og pi-molekylære orbitaler i tabellform for side ved side-sammenligning.
Sammendrag – Sigma vs Pi Molecular Orbitals
En molekylær orbital er en type orbitaler som dannes fra overlapping av atomorbitaler. Nøkkelforskjellen mellom sigma- og pi-molekylære orbitaler er at sigma-molekylære orbitaler dannes fra overlapping av atomorbitaler i en hode-til-hode-retning langs den indre nukleære aksen, mens pi-molekylære orbitaler dannes fra overlapping av atomorbitaler i en parallell retning.
