La differenza chiave tra gli orbitali molecolari sigma e pi è che l'orbitale molecolare sigma si forma dalla sovrapposizione di orbitali atomici in una direzione testa a testa lungo l'asse internucleare, mentre gli orbitali molecolari pi si formano dalla sovrapposizione di orbitali atomici in una direzione parallela.
Gli orbitali molecolari Sigma e pi sono due tipi di orbitali molecolari che contribuiscono alla struttura effettiva di un composto chimico. Gli orbitali molecolari sono responsabili della formazione rispettivamente di legami singoli e doppi o tripli.
Cosa sono gli orbitali molecolari?
Gli atomi si uniscono per formare molecole. Quando due atomi si avvicinano per formare una molecola, gli orbitali atomici si sovrappongono e si combinano per diventare orbitali molecolari. Il numero di orbitali molecolari appena formati è uguale al numero di orbitali atomici combinati. Inoltre, l'orbitale molecolare circonda i due nuclei degli atomi e gli elettroni possono muoversi attorno a entrambi i nuclei. Simile agli orbitali atomici, gli orbitali molecolari contengono al massimo 2 elettroni, che hanno spin opposti.
Inoltre, ci sono due tipi di orbitali molecolari come gli orbitali molecolari di legame e gli orbitali molecolari di antilegame. Gli orbitali molecolari di legame contengono elettroni nello stato fondamentale, mentre gli orbitali molecolari di antilegame non contengono elettroni nello stato fondamentale. Inoltre, gli elettroni possono occupare orbitali di antilegame se la molecola è in uno stato eccitato.
Cosa sono gli orbitali molecolari Sigma?
Gli orbitali molecolari Sigma sono tipi di orbitali ibridi che si formano dalla sovrapposizione di due orbitali atomici da testa a testa lungo l'asse internucleare. Tipicamente, il primo legame covalente tra due atomi è sempre un legame sigma. La sovrapposizione di due orbitali atomici nell'asse internucleare forma un legame covalente sigma. In un orbitale molecolare sigma, la densità elettronica al centro dell'orbitale molecolare è alta se i due atomi da cui si sovrappongono gli orbitali atomici sono identici.
Figura 01: Molecola di idrogeno
Quando si considera l'idrogeno come esempio, l'orbitale molecolare sigma si forma dalla sovrapposizione di due orbitali atomici 1s provenienti da ciascun atomo di idrogeno. Possiamo abbreviare questo legame sigma come σ. Qui, la densità elettronica condivisa si verifica direttamente tra gli atomi di legame lungo l'asse di legame. Ciò rende un'interazione più stabile tra due atomi legati insieme agli elettroni di legame rispetto alla stabilità degli atomi separati. Tipicamente, un legame sigma è il primo legame che si forma tra due atomi.
Cosa sono gli orbitali molecolari Pi?
Gli orbitali molecolari Pi sono tipi di orbitali ibridi che si formano dalla sovrapposizione di due orbitali atomici nella direzione parallela. Qui, la densità elettronica di legame si verifica sopra e sotto l'asse internucleare. Inoltre, non possiamo osservare gli elettroni sull'asse di legame. Questo tipo di interazione tra due atomi forma una disposizione più stabile rispetto alla stabilità di atomi liberi separati. Di solito, gli elettroni tendono ad occupare questo tipo di orbitali molecolari quando negli atomi sono presenti abbastanza elettroni. Gli orbitali molecolari Pi si formano sempre come seconda o terza formazione orbitale molecolare per quanto riguarda il legame di due atomi perché l'orbitale molecolare sigma è il primo legame molecolare a formarsi tra due atomi.
Figura 02: Orbitali molecolari Pi
Inoltre, il numero di atomi che contribuiscono a un p orbitale atomico del sistema pi è sempre uguale al numero di pi orbitali molecolari presenti in un legame chimico. Tipicamente, l'orbitale molecolare pi più basso ha zero nodi verticali esistenti. Qui, gli orbitali molecolari pi successivi ottengono un nodo verticale aggiuntivo all'aumentare dell'energia. Possiamo abbreviare un orbitale molecolare pi come π.
Qual è la differenza tra gli orbitali molecolari Sigma e Pi?
Gli orbitali molecolari Sigma e pi sono due tipi di orbitali molecolari che contribuiscono alla struttura effettiva di un composto chimico. Il differenza fondamentale tra gli orbitali molecolari sigma e pi è quello l'orbitale molecolare sigma si forma dalla sovrapposizione di orbitali atomici in una direzione testa a testa lungo l'asse internucleare, mentre gli orbitali molecolari pi si formano dalla sovrapposizione di orbitali atomici in una direzione parallela.
La seguente infografica elenca le differenze tra gli orbitali molecolari sigma e pi in forma tabellare per un confronto affiancato.
Riepilogo – Sigma vs Pi orbitali molecolari
Un orbitale molecolare è un tipo di orbitale che si forma dalla sovrapposizione di orbitali atomici. Il differenza fondamentale tra gli orbitali molecolari sigma e pi è quello l'orbitale molecolare sigma si forma dalla sovrapposizione di orbitali atomici in una direzione testa a testa lungo l'asse internucleare, mentre gli orbitali molecolari pi si formano dalla sovrapposizione di orbitali atomici in una direzione parallela.
