Legame π

In chimica, i legami pi greco (legami π) sono legami chimici covalenti in cui il percorso orbitale di un elettrone si incrocia (si sovrappone) con il percorso di un altro elettrone. Gli elettroni hanno una figura a lobi di otto percorsi (vedi figura). Ci sono due aree di sovrapposizione in quanto i percorsi si sovrappongono su entrambi i lobi. Solo uno dei piani nodali dell'orbita passa attraverso entrambi i nuclei coinvolti.

La lettera greca π nel loro nome si riferisce agli orbitali p. La simmetria orbitale del legame pi greco ha lo stesso aspetto dell'orbitale p se vista lungo l'asse del legame. Le orbite p hanno di solito questo tipo di legame. Anche gli orbitali D si suppone che utilizzino il legame pi, ma questo non è necessariamente ciò che accade nella realtà. L'idea del legame degli orbitali d si adatta alla teoria dell'ipervigilanza.

I Pi bond sono di solito più deboli dei sigma bond. La meccanica quantistica dice che questo è dovuto al fatto che i percorsi orbitali sono paralleli, quindi c'è molta meno sovrapposizione tra i p-orbitali.

I legami Pi si verificano quando due orbite atomiche sono in contatto attraverso due aree di sovrapposizione. I Pi-bond sono legami più spalmati rispetto ai sigma bond. Gli elettroni nei legami pi greco sono talvolta chiamati elettroni pi greco. I frammenti molecolari uniti da un legame pi greco non possono ruotare intorno a quel legame senza rompere il legame pi greco. La rotazione distrugge i percorsi paralleli dei due p orbitali.

Orbitali atomici e molecolari dell'elettrone, che mostrano un legame pi greco in basso a destra dell'immagine.

Due p-orbitali che formano un legame π.

Obbligazioni multiple

Gli atomi che sono uniti da un doppio legame hanno un legame sigma e un legame pi greco. Se sono uniti da un triplo legame hanno un legame sigma e due legami pi greco.

Un legame pi greco è più debole di un legame sigma, ma la combinazione di pi greco e sigma è più forte di un legame da solo. La forza extra di un legame multiplo rispetto ad un singolo (legame sigma) si mostra in molti modi. Il più ovvio è una contrazione della lunghezza del legame. Per esempio nella chimica organica, le lunghezze del legame carbonio-carbonio sono in etano (154 pm), in etilene (134 pm) e in acetilene (120 pm). Più legami rendono il legame totale più corto e più forte. La configurazione elettronica si basa su S,P,D e f -Block. S ha 2 elettroni P ha 6 elettroni D ha 10 elettroni F ha 14 elettroni


etano	etilene	Acetilene

Casi speciali

I legami Pi non si uniscono necessariamente a una coppia di atomi che sono anche sigma-bonded.

In alcuni complessi metallici, le interazioni del pi greco tra un atomo di metallo e gli orbitali antibonding alcheni e alcenici formano dei pi-bond.

In alcuni casi di legami multipli tra due atomi, non esiste alcun legame sigma, ma solo legami pi greco. Ne sono esempi il di ferro esacarbonile (Fe2(CO)₆), il dicarbonio (C2) e il borano _B2H2. In questi composti il legame centrale ha solo il legame pi greco. Per ottenere la maggior parte delle sovrapposizioni orbitali le distanze di legame sono molto più brevi del previsto.

Domande e risposte

D: Che cos'è un legame pi greco in chimica?

R: Un legame pi greco è un legame chimico covalente in cui il percorso orbitale di un elettrone si incrocia con il percorso di un altro, creando due aree di sovrapposizione poiché i percorsi si sovrappongono su entrambi i lobi.

D: Qual è la lettera greca a cui fa riferimento il loro nome?

R: La lettera greca a cui si fa riferimento nel loro nome è π e si riferisce agli orbitali p.

D: Qual è la simmetria orbitale del legame pi greco?

R: La simmetria orbitale del legame pi sembra identica a quella dell'orbitale p, se vista lungo l'asse del legame, poiché gli orbitali p di solito hanno questo tipo di legame.

D: Perché i legami pi sono solitamente più deboli dei legami sigma?

R: I legami pi greco sono solitamente più deboli dei legami sigma perché, secondo la meccanica quantistica, i percorsi orbitali sono paralleli, quindi c'è molta meno sovrapposizione tra gli orbitali p.

D: Quando si formano i legami Pi?

R: I legami Pi si verificano quando due orbitali atomici sono in contatto attraverso due aree di sovrapposizione.

D: Cosa sono i legami pi?

R: I legami Pi sono legami più distribuiti rispetto ai legami Sigma.

D: I frammenti molecolari uniti da un legame pi greco possono ruotare intorno a quel legame senza rompere il legame pi greco?

R: No, i frammenti molecolari uniti da un legame pi greco non possono ruotare attorno a quel legame senza rompere il legame pi greco, in quanto la rotazione distrugge i percorsi paralleli dei due orbitali p.