IKATAN SIGMA: BAGAIMANA ITU TERBENTUK, CIRI-CIRI DAN CONTOH - KIMIA - 2025

The sigma obligasi (direpresentasikan sebagai σ) adalah ikatan kovalen, yang ditandai dengan berbagi dua elektron yang terjadi antara sepasang atom ke bentuk kata obligasi. Selain itu, ini adalah sejenis ikatan tunggal, di mana kedua atom diikat oleh dua elektron membentuk ikatan tunggal.

Ketika dua atau lebih atom bergabung untuk menghasilkan senyawa molekuler baru, mereka bergabung dengan dua jenis ikatan: ionik dan kovalen, yang strukturnya bergantung pada bagaimana elektron dibagi antara dua atom yang terlibat dalam penggandengan ini.

Koneksi yang dihasilkan melalui elektron dilakukan berkat tumpang tindih orbital yang dimiliki masing-masing atom (pada ujungnya), memahami ruang di mana ia paling mungkin untuk menemukan elektron dalam atom sebagai orbital dan yang ditentukan oleh kerapatan elektron.

Bagaimana itu terbentuk?

Biasanya, ikatan tunggal antara dua atom diketahui setara dengan ikatan tunggal mirip sigma.

Demikian pula, ikatan ini berasal dari tumpang tindih atau tumpang tindih frontal yang terjadi antara ujung orbital atom dari dua atom yang berbeda.

Atom-atom yang orbitalnya tumpang tindih harus berdekatan satu sama lain sehingga elektron individu yang termasuk dalam setiap orbital atom dapat mengikat secara efektif dan membentuk ikatan.

Ini adalah sumber fakta bahwa distribusi elektronik yang memanifestasikan dirinya atau lokasi kerapatan elektron dari setiap superposisi memiliki simetri silinder di sekitar sumbu yang terjadi di antara dua spesies atom terkait.

Dalam hal ini, orbital yang disebut sigma dapat lebih mudah diekspresikan dalam bentuk ikatan intramolekul yang terbentuk di dalam molekul diatomik, dengan catatan bahwa terdapat juga beberapa jenis ikatan sigma.

Jenis ikatan sigma yang paling umum diamati adalah: d _z ² + d _z ² , s + p _z , p _z + p _z, dan s + s; di mana subskrip z mewakili sumbu yang dibentuk oleh ikatan yang dibentuk dan setiap huruf (s, p dan d) sesuai dengan orbital.

Pembentukan ikatan sigma dalam spesies kimia yang berbeda

Ketika kita berbicara tentang orbital molekul, kita mengacu pada daerah yang mengakumulasi kerapatan elektron tertinggi ketika ikatan jenis ini terbentuk di antara molekul yang berbeda, yang diperoleh melalui kombinasi orbital atom.

Dari sudut pandang mekanika kuantum, penelitian telah menyimpulkan bahwa orbital tipe molekuler yang menunjukkan perilaku yang sama secara simetris sebenarnya digabungkan dalam campuran (hibridisasi).

Namun, signifikansi kombinasi orbital ini berkaitan erat dengan energi relatif yang dimanifestasikan oleh orbital tipe molekul yang serupa secara simetris.

Dalam kasus molekul organik, spesies siklik yang terdiri dari satu atau lebih struktur cincin sering diamati, yang seringkali dibentuk oleh sejumlah besar ikatan tipe sigma dalam hubungannya dengan ikatan tipe pi (ikatan rangkap).

Faktanya, dengan menggunakan perhitungan matematis sederhana, dimungkinkan untuk menentukan jumlah ikatan sigma yang ada dalam suatu spesies molekul.

Ada juga kasus senyawa koordinasi (dengan logam transisi), di mana banyak ikatan digabungkan dengan berbagai jenis interaksi ikatan, serta molekul yang terdiri dari berbagai jenis atom (poliatomik).

karakteristik

Ikatan sigma memiliki karakteristik unik yang membedakannya dengan jelas dari jenis ikatan kovalen lainnya (ikatan pi), di antaranya adalah jenis ikatan yang paling kuat di antara ikatan kimia kelas kovalen.

Ini karena tumpang tindih antara orbital terjadi secara langsung, koaksial (atau linier) dan frontal; artinya, diperoleh tumpang tindih maksimum antar orbital.

Selain itu, distribusi elektronik pada persimpangan ini terutama terkonsentrasi di antara inti spesies atom yang digabungkan.

Tumpang tindih orbital sigma ini terjadi dalam tiga cara yang mungkin: antara sepasang orbital murni (ss), antara orbital murni dan jenis hibrida (s-sp) atau antara sepasang orbital jenis hibrid (sp ³ - sp ³ ).

Hibridisasi terjadi berkat campuran orbital asal atom dari kelas yang berbeda, diperoleh bahwa orbital hibrid yang dihasilkan bergantung pada jumlah masing-masing jenis orbital murni awal (misalnya, sp ³ = orbital s + murni tiga orbital tipe-p murni).

Selain itu, ikatan sigma bisa eksis secara independen, serta memungkinkan gerakan rotasi bebas antara sepasang atom.

Contoh

Karena ikatan kovalen adalah jenis ikatan yang paling umum antar atom, ikatan sigma ditemukan pada banyak spesies kimia, seperti yang dapat dilihat di bawah ini.

Dalam molekul gas diatomik - seperti hidrogen (H ₂ ), oksigen (O ₂ ) dan nitrogen (N ₂ ) - berbagai jenis ikatan dapat terjadi tergantung pada hibridisasi atom.

Dalam kasus hidrogen, ada satu ikatan sigma yang menghubungkan kedua atom (H - H), karena setiap atom menyumbang satu-satunya elektron.

Di sisi lain, dalam oksigen molekuler kedua atom dihubungkan oleh ikatan rangkap (O = O) -yaitu, ikatan sigma- dan ikatan pi, meninggalkan setiap atomnya dengan tiga pasang elektron yang tersisa berpasangan.

Sebaliknya, setiap atom nitrogen memiliki lima elektron di tingkat energi terluarnya (kulit valensi), sehingga mereka bergabung dengan ikatan rangkap tiga (N≡N), yang menyiratkan adanya ikatan sigma dan dua ikatan pi dan a pasangan elektron berpasangan di setiap atom.

Dengan cara yang sama, ini terjadi pada senyawa tipe siklik dengan ikatan tunggal atau ganda dan dalam semua jenis molekul yang strukturnya tersusun dari ikatan kovalen.

Referensi

1. Wikipedia. (sf). Ikatan sigma. Dipulihkan dari en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Kimia, edisi kesembilan. Meksiko: McGraw-Hill.
3. ThoughtCo. (sf). Pengertian Kimia Ikatan Sigma. Dipulihkan dari thinkco.com
4. Britannica, E. (nd). Ikatan sigma. Diperoleh dari britannica.com
5. LibreTexts. (sf). Sigma dan Pi Bonds. Dipulihkan dari chem.libretexts.org
6. Srivastava, AK (2008). Kimia Organik Dibuat Sederhana. Dipulihkan dari books.google.co.ve