Ligações pi

Em química, as ligações pi (π ligações) são ligações químicas covalentes onde o caminho orbital de um elétron se cruza (sobrepõe-se) com o caminho de outro elétron. Os elétrons têm uma figura em forma de lóbulo de oito trajetórias (ver figura). Há duas áreas de sobreposição, pois os caminhos se sobrepõem em ambos os lóbulos. Apenas um dos planos nodais orbitais passa por ambos os núcleos envolvidos.

A carta grega π em seu nome refere-se a p orbitals. A simetria orbital da ligação pi parece a mesma que a orbital p quando vista abaixo do eixo da ligação. Os orbitais P geralmente têm este tipo de ligação. Supõe-se também que os orbitais D usam a ligação pi, mas isto não é necessariamente o que acontece na realidade. A idéia de colagem de orbitais d se encaixa na teoria da hipervalência.

Os títulos Pi são geralmente mais fracos do que os títulos sigma. A mecânica quântica diz que isto se deve ao fato de os caminhos orbitais serem paralelos, de modo que há muito menos sobreposição entre os p-orbitais.

Os laços Pi acontecem quando dois orbitais atômicos estão em contato através de duas áreas de sobreposição. Os Pi-bonds são títulos mais espalhados do que os sigma bonds. Os elétrons em ligações pi são às vezes chamados de elétrons pi. Os fragmentos moleculares unidos por uma ligação pi não podem girar em torno dessa ligação sem quebrar a ligação pi. A rotação destrói os caminhos paralelos das duas orbitais p.

Orbitais atômicos e moleculares eletrônicas, mostrando uma ligação pi na parte inferior direita da imagem.

Dois p-orbitais formando uma ligação π.

Títulos múltiplos

Os átomos que são unidos por uma ligação dupla têm uma ligação sigma e uma ligação pi. Se eles são unidos por um vínculo triplo, eles têm um vínculo sigma e dois vínculos pi.

Um pi bond é mais fraco do que um sigma bond, mas a combinação de pi e sigma bond é mais forte do que qualquer um dos dois bond por si só. A força extra de uma ligação múltipla contra uma única (ligação sigma) é mostrada de muitas maneiras. A mais óbvia é uma contração nos comprimentos das ligações. Por exemplo, na química orgânica, os comprimentos das ligações carbono-carbono são em etano (154 pm), em etileno (134 pm) e em acetileno (120 pm). Mais ligações tornam a ligação total mais curta e mais forte. A configuração eletrônica é baseada em S,P,D,e f -Block. S tem 2 elétrons P tem 6 elétrons D tem 10 elétrons F tem 14 elétrons


etano	etileno	acetileno

Casos especiais

Os títulos Pi não necessariamente unem um par de átomos que também são sigma-ligados.

Em certos complexos metálicos, as interações pi entre um átomo metálico e o átomo alquino e o átomo alqueno pi antibloqueio formam os pi-bonds.

Em alguns casos de ligações múltiplas entre dois átomos, não há nenhuma ligação sigma, apenas ligações pi. Exemplos incluem o diiron hexacarbonil (Fe2(CO)₆), o dicarbonil (C2) e o borano _B2H2. Nestes compostos, a ligação central tem apenas a ligação pi. A fim de obter a maior sobreposição orbital, as distâncias da ligação são muito menores do que o esperado.

Perguntas e Respostas

P: O que é uma ligação pi em química?

R: Uma ligação pi é uma ligação química covalente em que o caminho orbital de um elétron cruza com o caminho de outro, criando duas áreas de sobreposição, pois os caminhos se sobrepõem em ambos os lóbulos.

P: Qual é a letra grega mencionada em seu nome?

R: A letra grega mencionada em seu nome é π e se refere aos orbitais p.

P: Qual é a simetria orbital da ligação pi?

R: A simetria orbital da ligação pi tem a mesma aparência que a do orbital p quando vista no eixo da ligação, pois os orbitais p geralmente têm esse tipo de ligação.

P: Por que as ligações pi são geralmente mais fracas do que as ligações sigma?

R: As ligações pi geralmente são mais fracas do que as ligações sigma porque, de acordo com a mecânica quântica, os caminhos dos orbitais são paralelos, portanto, há muito menos sobreposição entre os orbitais p.

P: Quando ocorrem as ligações pi?

R: As ligações pi ocorrem quando dois orbitais atômicos estão em contato por meio de duas áreas de sobreposição.

P: O que são ligações pi?

R: As ligações pi são mais espalhadas do que as ligações sigma.

P: Os fragmentos moleculares unidos por uma ligação pi podem girar em torno dessa ligação sem romper a ligação pi?

R: Não, os fragmentos moleculares unidos por uma ligação pi não podem girar em torno dessa ligação sem romper a ligação pi, pois a rotação destrói os caminhos paralelos dos dois orbitais p.