อ่าน 2 นาที
พันธะไพ
ใน วิชาเคมี พันธะ ไพ ( พันธะ π ) เป็น พันธะ เคมี แบบโคเวเลนต์ ซึ่งเกิดจากการที่กลีบสองกลีบของ ออร์บิทัลบ น อะตอม หนึ่งซ้อนทับกับกลีบสองกลีบของออร์บิทัลบนอะตอมอีกอะตอมหนึ่ง...
พันธะไพ
ในวิชาเคมีพันธะไพ ( พันธะ π ) เป็นพันธะเคมีแบบโคเวเลนต์ซึ่งเกิดจากการที่กลีบสองกลีบของออร์บิทัลบ น อะตอมหนึ่งซ้อนทับกับกลีบสองกลีบของออร์บิทัลบนอะตอมอีกอะตอมหนึ่ง และการซ้อนทับนี้เกิดขึ้นในแนวราบ ออร์บิทัลอะตอมแต่ละอันมีความหนาแน่นของอิเล็กตรอน เป็น ศูนย์ที่ระนาบปมร่วมซึ่งผ่านนิวเคลียส ทั้งสองที่เชื่อมต่อกัน ระนาบนี้ยังเป็นระนาบปมสำหรับออร์บิทัลโมเลกุลของพันธะไพด้วย พันธะไพสามารถเกิดขึ้นได้ใน พันธะ คู่และพันธะสาม แต่ โดยส่วนใหญ่ จะไม่เกิดขึ้นในพันธะเดี่ยว
อักษรกรีกπในชื่อของพันธะไพนั้นหมายถึงออร์บิทัล pเนื่องจากสมมาตรของออร์บิทัลของพันธะไพนั้นเหมือนกับสมมาตรของออร์บิทัล p เมื่อมองจากแกนพันธะ รูปแบบทั่วไปของพันธะประเภทนี้เกี่ยวข้องกับออร์บิทัล p เอง แม้ว่าออร์บิทัล dก็มีส่วนร่วมในพันธะไพด้วยเช่นกัน รูปแบบหลังนี้เป็นพื้นฐานส่วนหนึ่งของ พันธะหลาย พันธะ ระหว่างโลหะ
คุณสมบัติ
พันธะไพมักจะอ่อนแอกว่าพันธะซิกมาพันธะ คู่ C–Cซึ่งประกอบด้วยพันธะซิกมาหนึ่งพันธะและพันธะไพหนึ่งพันธะ[ 1 ]มีพลังงานพันธะน้อยกว่าสองเท่าของพันธะเดี่ยว C–C ซึ่งบ่งชี้ว่าความเสถียรที่เพิ่มเข้ามาโดยพันธะไพนั้นน้อยกว่าความเสถียรของพันธะซิกมา จากมุมมองของกลศาสตร์ควอนตัมความอ่อนแอของพันธะนี้อธิบายได้จากการทับซ้อนกันน้อยลงอย่างมีนัยสำคัญระหว่างออร์บิทัล p ของส่วนประกอบเนื่องจากการวางแนวขนานกัน ซึ่งแตกต่างจากพันธะซิกมาที่สร้างออร์บิทัลพันธะโดยตรงระหว่างนิวเคลียสของอะตอมที่สร้างพันธะ ส่งผลให้มีการทับซ้อนกันมากขึ้นและพันธะซิกมาที่แข็งแรง
พันธะไพ (Pi bond) เกิดจากการซ้อนทับกันของออร์บิทัลอะตอมที่สัมผัสกันผ่านบริเวณที่ซ้อนทับกันสองแห่ง การซ้อนทับของออร์บิทัลส่วนใหญ่ที่ไม่รวมออร์บิทัล s หรือมีแกนระหว่างนิวเคลียสที่แตกต่างกัน (ตัวอย่างเช่น การซ้อนทับ p x + p yซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับออร์บิทัล s) โดยทั่วไปแล้วจะเป็นพันธะไพทั้งหมด พันธะไพเป็นพันธะที่กระจายตัวมากกว่าพันธะซิกมาอิเล็กตรอนในพันธะไพบางครั้งเรียกว่าอิเล็กตรอนไพ (pi electrons ) ชิ้นส่วนโมเลกุลที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะไพไม่สามารถหมุนรอบพันธะนั้นได้โดยไม่ทำให้พันธะไพแตก เพราะการหมุนเกี่ยวข้องกับการทำลายการวางตัวขนานกันของออร์บิทัล p ที่ประกอบกันขึ้น
สำหรับโมเลกุลไดอะตอมิกชนิดโฮโมโน เคลียร์ ออร์บิทัลโมเลกุลแบบพันธะ π จะมีระนาบปมเพียงระนาบเดียวที่ผ่านอะตอมที่เชื่อมต่อกัน และไม่มีระนาบปมระหว่างอะตอมที่เชื่อมต่อกัน ส่วนออร์บิทัลโมเลกุลแบบต้านพันธะหรือ π* ("pi-star") นั้น ถูกกำหนดโดยการมีระนาบปมเพิ่มเติมระหว่างอะตอมที่เชื่อมต่อกันทั้งสองนี้
พันธะหลายประเภท
พันธะคู่ทั่วไปประกอบด้วยพันธะซิกมาหนึ่งพันธะและพันธะไพหนึ่งพันธะ ตัวอย่างเช่น พันธะคู่ C=C ในเอทิลีน (H₂C = CH₂ )พันธะสาม ทั่วไป ตัวอย่างเช่น ในอะเซทิลีน (HC≡CH) ประกอบด้วยพันธะซิกมาหนึ่งพันธะและพันธะไพสองพันธะในระนาบสองระนาบที่ตั้งฉากกันซึ่งมีแกนพันธะอยู่ พันธะไพสองพันธะเป็นจำนวนสูงสุดที่สามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างอะตอมคู่หนึ่งพันธะสี่ นั้น หายากมากและสามารถเกิดขึ้นได้เฉพาะระหว่าง อะตอม ของโลหะทรานซิชัน เท่านั้น และประกอบด้วยพันธะซิกมาหนึ่งพันธะ พันธะไพสองพันธะ และพันธะเดลต้า หนึ่ง พันธะ
พันธะไพนั้นอ่อนแอกว่าพันธะซิกมา แต่การรวมกันของพันธะไพและพันธะซิกมานั้นแข็งแรงกว่าพันธะใดพันธะหนึ่งเพียงอย่างเดียว ความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้นของพันธะหลายพันธะเมื่อเทียบกับพันธะเดี่ยว (พันธะซิกมา) แสดงให้เห็นได้หลายวิธี แต่ที่เห็นได้ชัดที่สุดคือการหดตัวของความยาวพันธะ ตัวอย่างเช่น ในเคมีอินทรีย์ ความยาวพันธะคาร์บอน-คาร์บอนอยู่ที่ประมาณ 154 pm ในอีเทน [ 2 ] [ 3 ] 134 pm ในเอทิลีน และ 120 pm ในอะเซทิลีน พันธะที่มากขึ้นทำให้ความยาวพันธะโดยรวมสั้นลงและพันธะจะแข็งแรงขึ้น
 |  |  |
| อีเทน (พันธะ σ 1 พันธะ) | เอทิลีน (พันธะ 1 σ + พันธะ 1 π) | อะเซทิลีน (พันธะ 1 σ + พันธะ 2 π) |
กรณีพิเศษ
พันธะไพ (Pi bond) สามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างอะตอมสองอะตอมที่ไม่มีพันธะซิกมา (Sigma bonding) สุทธิระหว่างกัน
ในสารประกอบเชิงซ้อนของโลหะ บางชนิด ปฏิกิริยาไพระหว่างอะตอมของโลหะกับ ออร์บิทัลต้านพันธะไพ ของแอลไคน์และแอลคีนจะก่อให้เกิดพันธะไพ
ในบางกรณีของพันธะหลายพันธะระหว่างอะตอมสองอะตอม จะไม่มีพันธะซิกมาสุทธิเลย มีเพียงพันธะไพเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ไดไอออนเฮกซาคาร์บอนิล (Fe 2 (CO) 6 ), ไดคาร์บอน (C 2 ) และไดโบเรน(2) (B 2 H 2 ) ในสารประกอบเหล่านี้ พันธะกลางประกอบด้วยพันธะไพเท่านั้น เนื่องจากมีพันธะซิกมาแอนติบอนด์ที่มาพร้อมกับพันธะซิกมาเอง สารประกอบเหล่านี้ถูกใช้เป็นแบบจำลองการคำนวณสำหรับการวิเคราะห์พันธะไพเอง ซึ่งเผยให้เห็นว่าเพื่อให้เกิดการทับซ้อนของออร์ บิทัลสูงสุด ระยะห่างของพันธะจะสั้นกว่าที่คาดไว้มาก[ 4 ]
ดูเพิ่มเติม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ พันธะไพ
ใน วิชาเคมี พันธะ ไพ ( พันธะ π ) เป็น พันธะ เคมี แบบโคเวเลนต์ ซึ่งเกิดจากการที่กลีบสองกลีบของ ออร์บิทัลบ น อะตอม หนึ่งซ้อนทับกับกลีบสองกลีบของออร์บิทัลบนอะตอมอีกอะตอมหนึ่ง...
คุณสมบัติ
พันธะไพมักจะอ่อนแอกว่า พันธะซิกมา พันธะ คู่ C–C ซึ่งประกอบด้วยพันธะซิกมาหนึ่งพันธะและพันธะไพหนึ่งพันธะ [ 1 ] มี พลังงานพันธะ น้อยกว่าสองเท่าของพันธะเดี่ยว C–C ซึ่งบ่งชี้ว่าความเสถียรที่เพิ่มเข้ามาโดยพันธะไพนั้นน้อยกว่าความเสถียรของพันธะซิกมา จากมุมมองของ...
พันธะหลายประเภท
พันธะคู่ ทั่วไปประกอบด้วยพันธะซิกมาหนึ่งพันธะและพันธะไพหนึ่งพันธะ ตัวอย่างเช่น พันธะคู่ C=C ใน เอทิลีน (H₂C = CH₂ ) พันธะ สาม ทั่วไป ตัวอย่างเช่น ใน อะเซทิลีน (HC≡CH)...
กรณีพิเศษ
พันธะไพ (Pi bond) สามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างอะตอมสองอะตอมที่ไม่มีพันธะซิกมา (Sigma bonding) สุทธิระหว่างกัน