Сигма- и пи-связи

Сигма- и пи-связи (s- и p-связи), ковалентные химические связи, характеризующиеся определенней, но различной пространственной симметрией распределения электронной плотности. Как известно, ковалентная связь образуется в результате обобществления электронов взаимодействующих атомов. Результирующее электронное облако s-связи симметрично относительно линии связи, т. е. линии, соединяющей ядра взаимодействующих атомов. Простые связи в химических соединениях обычно являются (т-связями (см. Простая связь). Электронное облако p-связи симметрично относительно плоскости, проходящей через линию связи (рис. 1, б), причём в этой плоскости (называемой узловой) электронная плотность равна нулю. Употребление греческих букв s и p связано с соответствием их латинским буквам s и р в обозначении электронов атома, при участии которых впервые появляется возможность для образования s- и p-связей соответственно. Поскольку облака атомных р-орбиталей (p_x, р_у, p_z) симметричны относительно соответствующих осей декартовых координат (х, у, z), то, если одна р-орбиталь, например p_z, принимает участие в образовании s-связи (ось z — линия связи), две оставшиеся р-орбитали (p_x, p_y) могут принять участие в образовании двух p-связей (их узловые плоскости будут yz и xz соответственно; см. рис. 2). В образовании s и p-связей могут принять участие также d- (см. рис. 1) и f-электроны атома.

  Если между атомами в молекуле возникают одновременно как s-, так и p-связи, то результирующая связь является кратной (см. Кратные связи, Двойная связь, Тройная связь, а также Валентность).

  Лит.: Пиментел Г., Спратли Р., Как квантовая механика объясняет химическую связь, пер. с англ., М., 1973; Шусторович Е. М., Химическая связь, М., 1973.

  Е. М. Шусторович.

Рис. 1. Схематическое изображение пространственной ориентации орбиталей при образовании s-связи в результате s — s-, s — p_s-, p_s — p_s-взаимодействий (а) и p-связи в результате p_p — , p_p — , d_p — d_p — взаимодействий (б).

Рис. 2. Схематическое изображение облаков p_x-, р_у-, p_z- электронов. Показаны оси декартовых координат и узловые плоскости p_x- и р_у-орбиталей.