什么是西格玛键(sigma bond)？

Sigma键是分子中原子之间的键，沿着连接原子束缚核的轴形成。

分子键

当原子通过化学键交换或共享电子时，分子就形成了。基本上有三种债券。离子键、金属键和共价键。在离子键中，原子只需交换一个电子，使一个原子带正电，另一个带负电，使它们被电磁力吸引。在金属键中，电子将均匀分布在整个分子中，形成一个自由的、非定域的电子海洋，包围着被电子吸引的带正电离子。

在共价键中，电子是共享的，共享的方式是通过电子的概率云，以及它们所在的轨道，以一种大致对称的方式重叠。

轨道和sigma键

轨道是原子周围与某些能级有关的区域。离原子核较远的轨道上的电子比离原子核较近的轨道上的电子具有更多的能量。当一个原子的轨道与另一个原子的轨道重叠时，它们形成分子轨道，允许分子键，当然，允许分子键。

西格玛键是原子间形成的第一种键。在sigma键中，电子概率云将沿着连接键合原子核的轴。当来自不同原子的s轨道重叠形成键时，通常会形成Sigma键。它们总是沿着两个原子核之间的轴形成，因为s轨道围绕着原子核呈球形排列。

sigma键和sigma轨道

组成sigma键的电子将在sigma轨道内，因此将位于连接键合原子核的轴的某处。然而，sigma键可以是稳定的，也可以是不稳定的，这取决于电子是在sigma键轨道上还是在反键轨道上。

Sigma成键轨道位于原子核之间的空间，而反成键轨道位于连接原子核的轴上，但位于原子与原子核之间空间相对的一侧。如果更多的电子在成键轨道上，sigma键将是稳定的；如果更多的电子在反成键轨道上，或者如果两个轨道上的电子数量相等，sigma键将是不稳定的。

什么是pi键(pi bond)？

π键是分子中原子间的键，其中电子位于连接原子核的轴的上方和下方，但不沿轴。它们是继sigma键之后在分子中形成的第二种键。

π键和p轨道

π键形成于键轴上下，而不是沿着键轴，这是因为它们通常是由键合原子上的p轨道等重叠轨道形成的。这些轨道在原子核上没有电子密度。因此，由重叠的p轨道形成的π键所组成的电子总是**在与原子核不直接相邻的区域。π键也可以在其他原子轨道之间形成，例如d轨道，它与p轨道有共同的特征。

π键和π轨道

当不同原子的p轨道重叠时，它们产生分子π轨道，从而形成π键。根据电子所处的轨道，键可以是稳定的，也可以是不稳定的。如果π键轨道上有更多的电子，π键将是稳定的。如果反键轨道上有更多的原子，或者两个轨道上的原子数相等的话，这将是不稳定的。

sigma键和pi键的相似性

Sigma键和pi键都基于特定的分子轨道，这些轨道是由特定的原子轨道重叠而来的，例如Sigma键的s轨道和pi键的p轨道。它们也可以是稳定的或不稳定的，这取决于电子是在成键分子轨道上还是在反键分子轨道上。

sigma键和pi键的区别

尽管它们有相似之处，但也有重要区别。

• 组成sigma键的电子将沿连接核的轴分布在空间中，而π键中的电子将分布在轴的上下，但不沿轴分布。
• Sigma键是分子中原子间形成的第一个键，而pi键是第二个键。
• Sigma键通常由不同原子的s轨道组合而成，而pi键则由p轨道和不同原子的相似轨道组合而成。
• 此外，形成π键的重叠轨道的方向将垂直于形成sigma键的重叠轨道的方向。

西格玛键与π键

总结 - ：西格玛(: sigma) vs. pi债券(pi bonds)

sigma键是分子中原子间的键，通常由s轨道沿连接原子核的轴重叠而成。它是第一个形成的，它的稳定性取决于电子在sigma键和反键轨道中的分布。π键是由不同原子的p轨道重叠形成的分子键。构成π键的电子将分布在连接键合原子核的轴的上方和下方，但不沿轴分布。这些键的稳定性还取决于成键和反键π轨道。西格玛键将是分子内形成的第一个键，而π键将是第二个形成的键。π键也由垂直于sigma键的原子轨道形成。