SIGMA键：如何形成，特征和示例 - 化学

的σ键（表示为σ）是共价键类型，其特征在于，一对原子的形式之间发生两个电子的共享所述键。另外，这是一种单键，其中两个原子都被两个电子连接形成一个单键。

当两个或多个原子结合形成新的分子化合物时，它们通过两种类型的键连接：离子键和共价键，其结构取决于参与该偶联的两个原子之间电子的共享方式。

通过电子产生的连接是由于属于每个原子的轨道的重叠（通过它们的末端）而进行的，将最可能将电子定位在原子中并且由下式定义的空间理解为轨道：电子密度。

它是如何形成的？

通常，已知两个原子之间的单键等效于单个sigma-like键。

同样，这些键是由于两个不同原子的原子轨道末端之间发生的正面重叠或重叠而产生的。

这些轨道重叠的原子必须彼此相邻，以便属于每个原子轨道的各个电子可以有效地键合并形成键。

因此，表明自身的电子分布或来自每个叠加的电子密度的位置这一事实具有围绕在两个链接的原子种类之间发生的轴的圆柱对称性。

在这种情况下，根据在双原子分子内形成的分子内键，可以更容易地表达所谓的西格玛轨道，要注意还存在几种类型的西格玛键。

最常见的sigma键类型为：d _z ² + d _z ²，s + p _z，p _z + p _z和s + s；其中下标z代表由形成的键构成的轴，每个字母（s，p和d）对应一个轨道。

当我们谈论分子轨道时，是指当通过原子轨道的组合获得的不同分子之间形成这种类型的键时，累积最高电子密度的区域。

从量子力学的观点来看，研究推断出表现出对称相等行为的分子型轨道实际上是混合在一起的（杂化）。

但是，这种轨道组合的意义与对称相似的分子型轨道所表现出的相对能密切相关。

在有机分子的情况下，经常观察到由一个或多个环结构组成的环状物质，其通常由大量的σ型键与pi型键（多个键）结合构成。

实际上，使用简单的数学计算，可以确定分子中存在的sigma键的数量。

还存在配位化合物（带有过渡金属）的情况，其中多个键与不同类型的键相互作用结合，以及由不同类型的原子组成的分子（多原子）。

Sigma键具有独特的特性，可以将它们与其他类型的共价键（pi键）区分开来，其中一个事实是，这种键在共价类化学键中最强。

这是因为轨道之间的重叠是以直接的，同轴的（或线性的）和正面的方式发生的。即，获得轨道之间的最大重叠。

另外，这些结处的电子分布主要集中在结合的原子种类的核之间。

sigma轨道的这种重叠以三种可能的方式发生：一对纯轨道（ss）之间，纯轨道与混合类型（s-sp）之间或一对混合类型轨道（sp ³ -sp ^3）之间）。

由于不同类别原子起源的轨道的混合，发生了杂化，从而获得了最终的杂化轨道取决于每种起始纯轨道类型的数量（例如，sp ³ =纯s +轨道三个纯p型轨道）。

除此之外，sigma键可以独立存在，并允许一对原子之间自由旋转。

由于共价键是原子之间最常见的键，因此可以在许多化学物种中找到sigma键，如下所示。

在双原子气体分子（例如氢（H ₂），氧（O ₂）和氮（N ₂））中，取决于原子的杂化，可以发生不同类型的键。

在氢的情况下，两个原子（H – H）存在一个单一的σ键，因为每个原子都贡献其唯一的电子。

另一方面，在分子氧中，两个原子都通过双键（O = O）（即sigma键）和pi键连接，从而每个原子上都有三对剩余的电子对。

相反，每个氮原子在其最外面的能级（价壳）中都有五个电子，因此它们通过三键（N≡N）连接，这意味着存在一个sigma键和两个pi键以及一个每个原子中的一对成对电子。

同样，它在具有单键或多个键的环状化合物以及结构由共价键组成的所有类型的分子中发生。