ORBITALES SIGMA Y ORBITALES PI

ENLACE SIGMA (σ)

En química, el enlace sigma (enlace σ) es el tipo más fuerte de enlace químico covalente, incluso más fuerte que el enlace pi, el cual forma el doble enlace.

El enlace sigma es un tipo de enlace covalente, que se forma por hibridación de orbitales atómicos. El enlace sigma puede formarse como producto de la hibridación de dos orbitales s, un orbital s y uno p, o dos orbitales p que se hibridan lateralmente.

El enlace sigma es uno de los enlaces más fuertes, con mayor estabilidad. La densidad electrónica se dispone de manera simétrica entre los núcleos de los átomos

Según los orbitales que se hayan hibridado para formar el enlace sigma, éste tipo de enlace se puede clasificar en:

• Enlace sigma s. Es el formado por la hibridación de dos orbitales s.

• Enlace sigma sp. Formado por la hibridación de un orbital s y uno p.

• Enlace sigma p. Se obtiene cuando se traslapan dos orbitales p en sentido longitudinal.

De acuerdo con la teoría de orbitales moleculares, cuando dos electrones forman un enlace covalente, sus orbitales atómicos se traslapan, formando un orbital molecular que pasa a depender de dos o más núcleos de la molécula.

Según esta teoría, el número de orbitales moleculares formados es igual al número de orbitales atómicos que lo formaron, es decir que cuando dos orbitales atómicos se traslapan, se forman dos orbitales moleculares, uno llamado enlazante, y otro antienlazante.

De esta manera, cuando dos orbitales s se hibridan, se forma un orbital sigma (s) enlazante y un orbital (s*) antienlazante. El orbital enlazante es de menor energía que los orbitales atómicos que lo formaron, y el antienlazante tiene mayor energía, por lo tanto los electrones ocupan el orbital molecular enlazante primero, dejando vacío el orbital antienlazante.

Esta teoría es fácilmente aplicable a moléculas diatómicas, sobre todo si los átomos son pequeños e iguales. El clásico ejemplo de enlace sigma es el que se forma en la unión de dos átomos de hidrógeno.

Cada átomo tiene un solo electrón en el orbital 1s, cuando se unen mediante enlace covalente, los orbitales 1s de cada átomo se hibridan, ocupando ambos electrones el orbital molecular enlazante sigma. En moléculas poliatómicas, la aplicación de esta teoría es mucho más compleja, para encontrar la mayor estabilidad de la molécula hay que considerar varios enlaces entre distintos núcleos y la formación de los distintos orbitales moleculares.

De todas maneras, para evitar cálculos tan complejos, sobre todo desde el punto de vista matemático, se aceptan algunas simplificaciones, por ejemplo, se admite que los orbitales moleculares se ubican esencialmente entre los dos núcleos que lo formaron, y que su forma y orientación tienen similitud con las de los orbitales atómicos que se hibridaron para conformarlo.

Con estas simplificaciones se puede explicar la geometría y los parámetros de enlace de la mayoría de las moléculas, aunque no de todas.

ENLACE PI (π)

El enlace pi (π) es un enlace covalente formado por la hibridación de dos orbitales atómicos p. Los orbitales d también pueden participar en este tipo de enlace.

Se observan dos orbitales p formando un enlace π

Este tipo de enlace no posee tanta energía como el enlace sigma, dado que los electrones que los forman se encuentran más alejados del núcleo, y por eso la fuerza de atracción entre los electrones y el núcleo es menor. Desde el punto de vista de la mecánica cuántica, este fenómeno se puede explicar por el grado menor de traslape de los orbitales p para formar el enlace π, dada la orientación en paralelo de los mismos.

De todas maneras, es frecuente encontrar enlaces π, sobre todo en enlaces dobles o múltiples. Cuando a un enlace sigma entre dos

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