Vazba pí
V chemii jsou vazby typu pí (π) kovalentní chemické vazby, v nichž se dráha orbitalu jednoho elektronu kříží (překrývá) s dráhou jiného elektronu. Elektrony mají dráhu ve tvaru laloku osmičky (viz obrázek). Existují dvě oblasti překrytí, protože dráhy se překrývají na obou lalocích. Pouze jedna z uzlových rovin orbitalu prochází oběma zúčastněnými jádry.
Řecké písmeno π v jejich názvu označuje p orbitaly. Symetrie orbitalů vazby pi vypadá stejně jako orbital p při pohledu po ose vazby. Orbitaly p mají obvykle tento druh vazby. U orbitalů D se také předpokládá, že používají vazbu pí, ale ve skutečnosti tomu tak nutně není. Myšlenka vazebných d orbitalů zapadá do teorie hypervalence.
Vazby pí jsou obvykle slabší než vazby sigma. Podle kvantové mechaniky je to proto, že dráhy orbitalů jsou rovnoběžné, takže se p-orbitaly mnohem méně překrývají.
K vazbě pí dochází, když se dva atomové orbitaly dotýkají dvěma oblastmi překryvu. Vazby pí jsou více rozprostřené než vazby sigma. Elektrony ve vazbách pí se někdy nazývají pí elektrony. Molekulární fragmenty spojené vazbou pí nemohou rotovat kolem této vazby, aniž by se vazba pí porušila. Rotace zničí paralelní dráhy dvou p orbitalů.
Elektronové atomové a molekulové orbitaly, na obrázku vpravo dole je znázorněna vazba pí.
Dva p-orbitaly tvořící vazbu π.
Vícenásobné vazby
Atomy spojené dvojnou vazbou mají jednu vazbu sigma a jednu vazbu pí. Pokud jsou spojeny trojnou vazbou, mají jednu vazbu sigma a dvě vazby pí.
Vazba pí je slabší než vazba sigma, ale kombinace vazeb pí a sigma je silnější než každá z nich sama o sobě. Dodatečná pevnost vícenásobné vazby oproti jednoduché (sigma vazbě) se projevuje mnoha způsoby. Nejzřetelnějším je zkrácení délky vazby. Například v organické chemii jsou délky vazeb uhlík-uhlík v ethanu (154 pm), v ethylenu (134 pm) a v acetylenu (120 pm). Více vazeb zkracuje celkovou vazbu a činí ji pevnější. Elektronická konfigurace je založena na S,P,D a f -bloku. S má 2 elektrony P má 6 elektronů D má 10 elektronů F má 14 elektronů
|
|
|
|
| etan | acetylen |
Zvláštní případy
Vazby pí nemusí nutně spojovat dvojice atomů, které jsou zároveň vázány sigma vazbou.
V některých komplexech kovů vytvářejí interakce pí mezi atomem kovu a alkynem a alkenem antivazebné orbitaly pí.
V některých případech vícenásobných vazeb mezi dvěma atomy neexistuje sigma vazba vůbec, pouze vazba pí. Příkladem může být diiron hexakarbonyl (Fe2(CO) 6), dikarbon (C 2) a boran B 2H 2. V těchto sloučeninách má centrální vazba pouze vazbu pí. Aby se dosáhlo co největšího překryvu orbitalů, jsou vzdálenosti vazeb mnohem kratší, než se očekává.
Otázky a odpovědi
Otázka: Co je v chemii vazba pí?
Odpověď: Vazba pí je kovalentní chemická vazba, v níž se orbitální dráha jednoho elektronu kříží s dráhou druhého, čímž vznikají dvě oblasti překryvu, protože dráhy se na obou lalocích překrývají.
Otázka: Na jaké řecké písmeno se odkazuje v jejich názvu?
Odpověď: Řecké písmeno v jejich názvu je π a odkazuje na p orbitaly.
Otázka: Jaká je orbitální symetrie vazby pí?
Odpověď: Orbitální symetrie vazby pí vypadá stejně jako orbital p při pohledu dolů po ose vazby, protože orbitaly p mají obvykle tento druh vazby.
Otázka: Proč jsou vazby pí obvykle slabší než vazby sigma?
Odpověď: Vazby pí jsou obvykle slabší než vazby sigma, protože podle kvantové mechaniky jsou dráhy orbitalů rovnoběžné, takže se p-orbitaly mnohem méně překrývají.
Otázka: Kdy vznikají vazby pí?
Odpověď: K vazbám pí dochází, když se dva atomové orbitaly dotýkají dvěma oblastmi překrytí.
Otázka: Co jsou vazby pí?
Odpověď: Vazby pí jsou rozprostřenější vazby než vazby sigma.
Otázka: Mohou molekulární fragmenty spojené vazbou pí rotovat kolem této vazby, aniž by se vazba pí porušila?
Odpověď: Ne, molekulové fragmenty spojené vazbou pí nemohou rotovat kolem této vazby, aniž by se vazba pí porušila, protože rotace zničí paralelní dráhy dvou orbitalů p.
