Сигма-зв'язок

Сигма-зв'язок або σ-зв'язок — різновид ковалентного зв'язку, для якого характерна осьова симетрія. Сигма-зв'язки — найміцніші із ковалентних зв'язків.

Опис

На фото праворуч відображений сигма-зв'язкок між двома атомами вуглецю. Пряме пікоскопічне зображення сигма-зв'язку, отримане шляхом денситометрії електронної хмарки з роздільною здатністю 10 пікометрів. Внутрішні орбіталі — це вкладені одна в одну кулі білого та рожевого кольору. Гібридні орбіталі, що утворюють сигма-зв'язок, — це вкладені одна в одну «гантелі» жовтого та зеленого кольору. На периферії можна побачити слабкі (сині) залишки електронної хмарки. Пряме пікоскопічне зображення сигма-зв'язків в графіті та графені,^[1] та в алмазі.^[2]

Прикладами є зв'язки у двоатомних молекулах на зразок H₂, N₂, O₂. Сигма-зв'язки утворюються також між атомами вуглецю в скелетах полімерів, причому в насичених полімерах — це єдиний тип зв'язку, у ненасичених полімерах існують ще додаткові пі-зв'язки.

Міцність сигма-зв'язків пояснюється тим, що вони утворюються симетричною комбінацією атомних орбіталей, при якій електронна густина найбільша в області між атомами. Антисиметрична комбінація атомних орбіталей, при якій електронна густина найменша в області між атомами, призводить до відштовхування. Таку молекулярну орбіталь позначають σ^* і називають антизв'язком.

Найчастіше основний внесок в утворення сигма-зв'язків роблять s-орбіталі. Іншими кандитами є p_z-орбіталі та d_z²-орбіталі, тобто орбіталі з квантовим числом m = 0. Утворені з цих орбіталей гібридні орбіталі позначають q-орбіталями.

σ-зв'язок. Ілюстрація перекриття різних орбіталей
Молекулярна орбіталь H₂	s-q-MO	s-p-MO	q-q-MO

Див. також

Примітки

↑ Kucherov O. P. , A. D. Rud A. D. Direct visualization of individual molecules in molecular crystals by electron cloud densitometry // Molecular Crystals and Liquid Crystals. — 2018. — Т. 1, № 10. — С. 40—47. DOI: 10.1080/15421406.2019.1578510 (англ.)
↑ Kucherov, O.; Rud, A.; Gubanov, V.; Biliy, M. (2020). Spatial 3d Direct Visualization of Atoms, Molecules and Chemical Bonds. American Journal of Applied Chemistry. 8 (4): 94—99. doi:10.11648/j.ajac.20200804.11.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)(англ.)

Посилання

Визначення σ-зв'язку IUPAC (англ.)

Література

Глосарій термінів з хімії / укладачі: Й. Опейда, О. Швайка ; Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк : Вебер, 2008. — 738 с. — ISBN 978-966-335-206-0.

Це незавершена стаття з хімії.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.

[1] Kucherov O. P. , A. D. Rud A. D. Direct visualization of individual molecules in molecular crystals by electron cloud densitometry // Molecular Crystals and Liquid Crystals. — 2018. — Т. 1, № 10. — С. 40—47. DOI: 10.1080/15421406.2019.1578510 (англ.)

[Gubanov1-2] Kucherov, O.; Rud, A.; Gubanov, V.; Biliy, M. (2020). Spatial 3d Direct Visualization of Atoms, Molecules and Chemical Bonds. American Journal of Applied Chemistry. 8 (4): 94—99. doi:10.11648/j.ajac.20200804.11.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)(англ.)

[1]

[2]