La principale différence entre les orbitales moléculaires sigma et pi est que les orbitales moléculaires sigma se forment à partir du chevauchement des orbitales atomiques dans une direction tête à tête le long de l'axe internucléaire, tandis que les orbitales moléculaires pi se forment à partir du chevauchement des orbitales atomiques dans une direction parallèle.
Les orbitales moléculaires Sigma et pi sont deux types d'orbitales moléculaires qui contribuent à la structure réelle d'un composé chimique. Les orbitales moléculaires sont respectivement responsables de la formation de liaisons simples et doubles ou triples.
Que sont les orbitales moléculaires ?
Les atomes s'unissent pour former des molécules. Lorsque deux atomes se rapprochent pour former une molécule, les orbitales atomiques se chevauchent et se combinent pour devenir des orbitales moléculaires. Le nombre d'orbitales moléculaires nouvellement formées est égal au nombre d'orbitales atomiques combinées. De plus, l'orbitale moléculaire entoure les deux noyaux des atomes et les électrons peuvent se déplacer autour des deux noyaux. Semblables aux orbitales atomiques, les orbitales moléculaires contiennent au maximum 2 électrons, qui ont des spins opposés.
De plus, il existe deux types d'orbitales moléculaires: les orbitales moléculaires liantes et les orbitales moléculaires antiliantes. Les orbitales moléculaires liantes contiennent des électrons à l'état fondamental, tandis que les orbitales moléculaires antiliantes ne contiennent pas d'électrons à l'état fondamental. De plus, les électrons peuvent occuper des orbitales antiliantes si la molécule est dans un état excité.
Que sont les orbitales moléculaires Sigma ?
Les orbitales moléculaires Sigma sont des types d'orbitales hybrides qui se forment à partir du chevauchement de deux orbitales atomiques tête à tête le long de l'axe internucléaire. Typiquement, la première liaison covalente entre deux atomes est toujours une liaison sigma. Le chevauchement de deux orbitales atomiques dans l'axe internucléaire forme une liaison covalente sigma. Dans une orbitale moléculaire sigma, la densité électronique au milieu de l'orbitale moléculaire est élevée si les deux atomes à partir desquels les orbitales atomiques se chevauchent sont identiques.
Figure 01: Molécule d'hydrogène
Lorsque l'on considère l'hydrogène comme exemple, l'orbitale moléculaire sigma se forme à partir du chevauchement de deux orbitales atomiques 1s provenant de chaque atome d'hydrogène. Nous pouvons abréger cette liaison sigma en σ. Ici, la densité électronique partagée se produit directement entre les atomes de liaison le long de l'axe de liaison. Cela rend une interaction plus stable entre deux atomes liés avec les électrons de liaison par rapport à la stabilité des atomes séparés. Typiquement, une liaison sigma est la première liaison qui se forme entre deux atomes.
Que sont les orbitales moléculaires Pi ?
Les orbitales moléculaires Pi sont des types d'orbitales hybrides qui se forment à partir du chevauchement de deux orbitales atomiques dans la direction parallèle. Ici, la densité d'électrons de liaison se produit au-dessus et au-dessous de l'axe internucléaire. De plus, nous ne pouvons pas observer d'électrons au niveau de l'axe de liaison. Ce type d'interaction entre deux atomes forme un arrangement plus stable que la stabilité des atomes libres séparés. Habituellement, les électrons ont tendance à occuper ce type d'orbitales moléculaires lorsqu'il y a suffisamment d'électrons présents dans les atomes. Les orbitales moléculaires Pi forment toujours une deuxième ou une troisième formation d'orbitales moléculaires concernant la liaison de deux atomes, car l'orbitale moléculaire sigma est la première liaison moléculaire à se former entre deux atomes.
Figure 02: Orbitales moléculaires Pi
De plus, le nombre d'atomes qui contribuent à une orbitale atomique p du système pi est toujours égal au nombre d'orbitales moléculaires pi présentes dans une liaison chimique. En règle générale, l'orbitale moléculaire pi la plus basse n'a aucun nœud vertical existant. Ici, les orbitales moléculaires pi successives obtiennent un nœud vertical supplémentaire lors de l'augmentation de l'énergie. Nous pouvons abréger une orbitale moléculaire pi en π.
Quelle est la différence entre les orbitales moléculaires Sigma et Pi ?
Les orbitales moléculaires Sigma et pi sont deux types d'orbitales moléculaires qui contribuent à la structure réelle d'un composé chimique. le différence clé entre les orbitales moléculaires sigma et pi est que les orbitales moléculaires sigma se forment à partir du chevauchement des orbitales atomiques dans une direction tête à tête le long de l'axe internucléaire, tandis que les orbitales moléculaires pi se forment à partir du chevauchement des orbitales atomiques dans une direction parallèle.
L'infographie suivante répertorie les différences entre les orbitales moléculaires sigma et pi sous forme de tableau pour une comparaison côte à côte.
Résumé – Orbitales moléculaires Sigma vs Pi
Une orbitale moléculaire est un type d'orbitale qui se forme à partir du chevauchement d'orbitales atomiques. le différence clé entre les orbitales moléculaires sigma et pi est que les orbitales moléculaires sigma se forment à partir du chevauchement des orbitales atomiques dans une direction tête à tête le long de l'axe internucléaire, tandis que les orbitales moléculaires pi se forment à partir du chevauchement des orbitales atomiques dans une direction parallèle.
