西格瑪(sigma)和pi鍵(pi bond)的區別

Sigma鍵是分子中原子之間的鍵，沿著連線原子束縛核的軸形成。...

什麼是西格瑪鍵(sigma bond)？

Sigma鍵是分子中原子之間的鍵，沿著連線原子束縛核的軸形成。

分子鍵

當原子透過化學鍵交換或共享電子時，分子就形成了。基本上有三種債券。離子鍵、金屬鍵和共價鍵。在離子鍵中，原子只需交換一個電子，使一個原子帶正電，另一個帶負電，使它們被電磁力吸引。在金屬鍵中，電子將均勻分佈在整個分子中，形成一個自由的、非定域的電子海洋，包圍著被電子吸引的帶正電離子。

在共價鍵中，電子是共享的，共享的方式是透過電子的概率雲，以及它們所在的軌道，以一種大致對稱的方式重疊。

軌道和sigma鍵

軌道是原子周圍與某些能級有關的區域。離原子核較遠的軌道上的電子比離原子核較近的軌道上的電子具有更多的能量。當一個原子的軌道與另一個原子的軌道重疊時，它們形成分子軌道，允許分子鍵，當然，允許分子鍵。

西格瑪鍵是原子間形成的第一種鍵。在sigma鍵中，電子概率雲將沿著連線鍵合原子核的軸。當來自不同原子的s軌道重疊形成鍵時，通常會形成Sigma鍵。它們總是沿著兩個原子核之間的軸形成，因為s軌道圍繞著原子核呈球形排列。

sigma鍵和sigma軌道

組成sigma鍵的電子將在sigma軌道內，因此將位於連線鍵合原子核的軸的某處。然而，sigma鍵可以是穩定的，也可以是不穩定的，這取決於電子是在sigma鍵軌道上還是在反鍵軌道上。

Sigma成鍵軌道位於原子核之間的空間，而反成鍵軌道位於連線原子核的軸上，但位於原子與原子核之間空間相對的一側。如果更多的電子在成鍵軌道上，sigma鍵將是穩定的；如果更多的電子在反成鍵軌道上，或者如果兩個軌道上的電子數量相等，sigma鍵將是不穩定的。

什麼是pi鍵(pi bond)？

π鍵是分子中原子間的鍵，其中電子位於連線原子核的軸的上方和下方，但不沿軸。它們是繼sigma鍵之後在分子中形成的第二種鍵。

π鍵和p軌道

π鍵形成於鍵軸上下，而不是沿著鍵軸，這是因為它們通常是由鍵合原子上的p軌道等重疊軌道形成的。這些軌道在原子核上沒有電子密度。因此，由重疊的p軌道形成的π鍵所組成的電子總是**在與原子核不直接相鄰的區域。π鍵也可以在其他原子軌道之間形成，例如d軌道，它與p軌道有共同的特徵。

π鍵和π軌道

當不同原子的p軌道重疊時，它們產生分子π軌道，從而形成π鍵。根據電子所處的軌道，鍵可以是穩定的，也可以是不穩定的。如果π鍵軌道上有更多的電子，π鍵將是穩定的。如果反鍵軌道上有更多的原子，或者兩個軌道上的原子數相等的話，這將是不穩定的。

sigma鍵和pi鍵的相似性

Sigma鍵和pi鍵都基於特定的分子軌道，這些軌道是由特定的原子軌道重疊而來的，例如Sigma鍵的s軌道和pi鍵的p軌道。它們也可以是穩定的或不穩定的，這取決於電子是在成鍵分子軌道上還是在反鍵分子軌道上。

sigma鍵和pi鍵的區別

儘管它們有相似之處，但也有重要區別。

組成sigma鍵的電子將沿連線核的軸分佈在空間中，而π鍵中的電子將分佈在軸的上下，但不沿軸分佈。
Sigma鍵是分子中原子間形成的第一個鍵，而pi鍵是第二個鍵。
Sigma鍵通常由不同原子的s軌道組合而成，而pi鍵則由p軌道和不同原子的相似軌道組合而成。
此外，形成π鍵的重疊軌道的方向將垂直於形成sigma鍵的重疊軌道的方向。

西格瑪鍵與π鍵

西格瑪鍵	Pi鍵
原子軌道沿鍵軸重疊	原子軌道在鍵軸上下重疊
分子中原子間形成的第一個鍵	分子中原子間形成的第二個鍵
由重疊軌道形成的，如s軌道	由重疊軌道形成的，如p軌道
垂直於π鍵的重疊軌道	垂直於sigma鍵的重疊軌道

總結 - ：西格瑪(: sigma) vs. pi債券(pi bonds)

sigma鍵是分子中原子間的鍵，通常由s軌道沿連線原子核的軸重疊而成。它是第一個形成的，它的穩定性取決於電子在sigma鍵和反鍵軌道中的分佈。π鍵是由不同原子的p軌道重疊形成的分子鍵。構成π鍵的電子將分佈在連線鍵合原子核的軸的上方和下方，但不沿軸分佈。這些鍵的穩定性還取決於成鍵和反鍵π軌道。西格瑪鍵將是分子內形成的第一個鍵，而π鍵將是第二個形成的鍵。π鍵也由垂直於sigma鍵的原子軌道形成。