Что такое сигма- и пи-связи на языке физики?

Химики часто обсуждают сигма- и пи-связи. Для физика нелегко понять, что это такое на самом деле, так как дискуссии, как правило, полны большого количества химического жаргона о «антисвязях», «обратных связях», «ароматичности», «лигандах», «реактивности» и т. д. — термины, с которыми большинство физиков не знакомы. Я подозреваю (хотя и не уверен), что сигма- и пи-связи, вероятно, довольно легко определить именно в терминах фундаментальных квантово-механических принципов, таких как волновые функции, сферические гармоники и группы симметрии, с которыми физик, скорее всего, знаком. и что трудность в основном связана с языковой проблемой, а не с концептуальной.

Существует ли определение сигма- и пи-связей, в котором используется минимум химического жаргона (но столько физического жаргона, сколько необходимо :-))? Пожалуйста, изложите любые предположения в явном виде - например, химики много говорят об "орбиталях" в многоэлектронном контексте, поэтому я предполагаю, что они почти всегда работают в приближении Хартри-Фока и пренебрегают межэлектронной запутанностью (но, пожалуйста, исправьте меня, если я ошибаюсь).

Угадайте: сигма-облигации — это связи между с ( ℓ "=" 0 ) орбиталей, а пи-связи находятся между п ( ℓ "=" 1 ) орбитали. Это было бы поддержано, если бы они также имели дельта-связи между д ( ℓ "=" 2 ) орбитали, хотя я думаю, что связи между д орбитальные валентные электроны имеют тенденцию быть металлическими, поэтому электрон не так сильно локализован на связи. Понятия не имею, как описывают смешанные орбитальные связи (это ионные?).
Все тексты по химии, которые я видел, которые обсуждают это, на самом деле показывают, какие орбитали включены в связь на картинке, и они идут рука об руку с приведенным выше комментарием.
@SeanE.Lake Да, есть также дельта-связи с d-орбиталей и даже фи-связи с f-орбиталей.
@SeanE.Lake Что такое «связь между [конкретными] орбиталями»?
@tparker имеет дело с самой внешней валентной орбиталью, заполненной обоими атомами. Итак, двойные связи в О 2 обе будут пи-связями, ЧАС 2 связь будет сигма. Вопрос: как называют облигацию в ЧАС 2 О среди двух с орбитальные атомы и один д орбитальный.
@SeanE.Lake: Учитывая 2 п атомных орбиталей в молекуле кислорода имеется сигма-связывающая орбиталь с двумя электронами. Затем есть две связывающие пи-орбитали с двумя электронами на каждой. Затем есть две разрыхляющие пи-орбитали, каждая с одним электроном (параллельный спин).

Ответы (1)

Речь идет о симметрии: сигма-орбитали не имеют узловой плоскости, содержащей молекулярную ось, пи-связи имеют одну такую ​​плоскость, дельта-две.

Таким образом, две p-атомные орбитали могут образовывать сигма-связь, если они параллельны этой связи. Смотрите это изображение:введите описание изображения здесь

Что такое сигма- и пи-связи на языке физики?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v