PI链接：它的形成方式，特征和示例 - 化学

甲PI（π）键是一种类型的共价键的，其特征在于通过防止原子的自由旋转运动，并通过一对纯型原子轨道，其它特点中的始发之间。原子之间的电子可以形成键，从而使它们建立更大，更复杂的结构：分子。

这些键可以具有不同的种类，但是在该研究领域中最常见的是共价键。共价键，也称为分子键，是其中所涉及的原子共享电子对的一种键。

这可能是由于原子需要寻求稳定性而发生的，因此形成了大多数已知的化合物。从这个意义上讲，共价键可以是单键，双键或三键，这取决于它们的轨道构型和所涉及的原子之间共享的电子对数。

这就是为什么基于原子的轨道方向在原子之间形成两种共价键的原因：σ键（σ）和pi键（π）。

区分两个键非常重要，因为sigma键出现在单键中，pi出现在原子之间的多个键中（两个或多个电子被共享）。

它是如何形成的？

为了描述pi键的形成，必须首先讨论杂交过程，因为它涉及一些重要的键。

杂化是形成混合电子轨道的过程。也就是说，s和p原子子级轨道可能会混合在一起。这导致形成sp，sp ²和sp ³轨道，称为杂化轨道。

从这个意义上说，由于一对属于一个原子轨道的波瓣重叠在另一个原子对的轨道中的另一对波瓣上，因此pi键的形成发生了。

该轨道重叠在横向发生，由此电子分布大部分集中在由键合原子核形成的平面的上方和下方，并导致pi键比sigma键弱。

当谈论这种类型的联合的轨道对称性时，应该提及的是，它与p型轨道的对称性相同，只要通过键形成的轴观察即可。此外，这些并集主要由p轨道组成。

由于pi键始终伴随着一个或两个以上的键（一个sigma或另一个pi和一个sigma），因此有必要知道两个碳原子（由一个sigma和一个pi键组成）之间形成的双键具有比两者之间的sigma键的两倍低的键能量。

这可以通过spi键的稳定性来解释，它比pi键的稳定性更高，因为后者中原子轨道的重叠在波瓣上方和下方的区域中以平行方式发生，从而以更远的方式积累了电子分布。原子核。

尽管如此，当pi键和sigma键结合时，会形成比单键本身更强的多重键，这可以通过观察各种单键和多重键原子之间的键长来验证。

已研究了一些化学物种的特殊行为，例如具有金属元素的配位化合物，其中中心原子仅通过pi键结合。

下面描述将pi键与原子种类之间其他类型的相互作用区分开的特性，首先，该键不允许原子（例如碳原子）自由旋转运动。因此，如果原子旋转，则键断裂。

同样，在这些键中，轨道之间的重叠通过两个平行区域发生，从而实现了比sigma键具有更大的扩散，并且由于这个原因，它们更弱。

另一方面，如上所述，π键总是在一对纯原子轨道之间产生；因此，通常在一对纯原子轨道之间产生π键。这意味着它是在未经历杂交过程的轨道之间产生的，在该过程中，电子密度主要集中在共价键形成的平面的上方和下方。

从这个意义上说，在一对原子之间可以出现一个以上的pi键，并始终伴有sigma键（在双键中）。

类似地，在两个相邻原子之间可以存在一个三键，这是由两个pi键形成的，这些位置形成相互垂直的平面，两个原子之间有一个sigma键。

如前所述，由通过一个或多个pi键连接的原子组成的分子始终具有多个键；即两倍或三倍。

一个例子是由双键组成的乙烯分子（H ₂ C = CH ₂）。也就是说，除了碳和氢之间的σ键之外，其碳原子之间还具有pi和σ键。

就乙炔分子而言（H – CHC – H）在其碳原子之间具有一个三键；也就是说，除了它们相应的碳氢西格玛键外，两个pi键形成一个垂直平面，一个西格玛键。

在环状分子（例如苯（C ₆ H ₆）及其衍生物）之间也存在pi键，其排列方式会导致一种称为共振的效应，该效应可使电子密度在原子之间迁移并赋予其更大的密度。对化合物的稳定性。

为了举例说明前面提到的例外情况，以下情况为二碳分子（C = C，其中两个原子都有一对成对的电子）和称为六羰基铁的配位化合物（表示为Fe ₂（CO）₆，仅由其原子之间的pi键形成）。