ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง sigma และ pi ออร์บิทัลของโมเลกุลก็คือซิกม่า ออร์บิทัลของโมเลกุลจากการซ้อนทับกันของออร์บิทัลของอะตอมในทิศทางแบบตัวต่อตัวตามแกนระหว่างนิวเคลียส ในขณะที่ pi ออร์บิทัลของโมเลกุลเกิดขึ้นจากการทับซ้อนกันของออร์บิทัลของอะตอม ในทิศทางคู่ขนาน
Sigma และ pi ออร์บิทัลโมเลกุลเป็นออร์บิทัลโมเลกุลสองประเภทที่มีส่วนทำให้เกิดโครงสร้างที่แท้จริงของสารประกอบทางเคมี ออร์บิทัลของโมเลกุลมีหน้าที่สร้างพันธะเดี่ยวและคู่หรือสามตามลำดับ
ออร์บิทัลโมเลกุลคืออะไร
อะตอมรวมกันเป็นโมเลกุลเมื่ออะตอมทั้งสองเคลื่อนเข้ามาใกล้กันเพื่อสร้างโมเลกุล ออร์บิทัลของอะตอมจะทับซ้อนกันและรวมกันกลายเป็นออร์บิทัลของโมเลกุล จำนวนของออร์บิทัลโมเลกุลที่ก่อตัวใหม่นั้นเท่ากับจำนวนของออร์บิทัลของอะตอมที่รวมกัน นอกจากนี้ การโคจรของโมเลกุลยังล้อมรอบนิวเคลียสทั้งสองของอะตอม และอิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่ไปรอบๆ นิวเคลียสทั้งสองได้ ออร์บิทัลโมเลกุลคล้ายกับออร์บิทัลของอะตอมมีอิเลคตรอนสูงสุด 2 ตัวซึ่งมีสปินตรงข้าม
นอกจากนี้ ออร์บิทัลโมเลกุลยังมีอยู่สองประเภทคือออร์บิทัลโมเลกุลที่ยึดเหนี่ยวและออร์บิทัลโมเลกุลที่ต้านพันธะ พันธะออร์บิทัลของโมเลกุลประกอบด้วยอิเล็กตรอนในสถานะพื้นดิน ในขณะที่ออร์บิทัลโมเลกุลที่ต้านพันธะไม่มีอิเล็กตรอนในสถานะพื้นดิน นอกจากนี้ อิเล็กตรอนอาจครอบครองออร์บิทัลที่ต้านพันธะถ้าโมเลกุลอยู่ในสถานะตื่นเต้น
ซิกม่าโมเลกุลออร์บิทัลคืออะไร
ซิกม่าโมเลกุลออร์บิทัลเป็นประเภทของออร์บิทัลลูกผสมที่เกิดจากการทับซ้อนกันของออร์บิทัลอะตอมสองออร์บิทัลจากหัวถึงหัวตามแนวแกนระหว่างนิวเคลียร์โดยปกติพันธะโควาเลนต์แรกระหว่างสองอะตอมจะเป็นพันธะซิกมาเสมอ การทับซ้อนกันของออร์บิทัลอะตอมสองออร์บิทัลในแกนระหว่างนิวเคลียร์ทำให้เกิดพันธะซิกมาโควาเลนต์ ในการโคจรของโมเลกุลซิกม่า ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนที่ตรงกลางของการโคจรของโมเลกุลจะสูงหากอะตอมทั้งสองที่ออร์บิทัลของอะตอมคาบเกี่ยวกัน
รูปที่ 01: โมเลกุลไฮโดรเจน
เมื่อพิจารณาไฮโดรเจนเป็นตัวอย่าง การโคจรของโมเลกุลซิกม่าเกิดจากการซ้อนทับกันของออร์บิทัลอะตอม 1 วินาทีสองตัวที่มาจากแต่ละอะตอมของไฮโดรเจน เราสามารถย่อซิกม่าพันธะนี้ว่า σ ที่นี่ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันเกิดขึ้นโดยตรงระหว่างอะตอมของพันธะตามแกนพันธะ สิ่งนี้ทำให้ปฏิสัมพันธ์ระหว่างอะตอมที่ถูกผูกมัดสองอะตอมกับอิเล็กตรอนพันธะมีเสถียรภาพมากขึ้นเมื่อเทียบกับความเสถียรของอะตอมที่แยกจากกันโดยปกติแล้ว พันธะซิกม่าคือพันธะแรกที่ก่อตัวขึ้นระหว่างสองอะตอม
Pi Molecular Orbitals คืออะไร
Pi ออร์บิทัลโมเลกุลเป็นประเภทของออร์บิทัลลูกผสมที่เกิดจากการทับซ้อนกันของออร์บิทัลอะตอมสองออร์บิทัลในทิศทางคู่ขนาน ที่นี่ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนพันธะเกิดขึ้นด้านบนและด้านล่างแกนระหว่างนิวเคลียร์ นอกจากนี้ เราไม่สามารถสังเกตอิเล็กตรอนที่แกนพันธะได้ ปฏิสัมพันธ์ประเภทนี้ระหว่างสองอะตอมทำให้เกิดการจัดเรียงที่เสถียรกว่าความเสถียรของอะตอมอิสระที่แยกจากกัน โดยปกติอิเล็กตรอนมักจะครอบครองออร์บิทัลโมเลกุลประเภทนี้เมื่อมีอิเล็กตรอนเพียงพอในอะตอม ออร์บิทัลโมเลกุลของ Pi มักจะก่อตัวเป็นออร์บิทัลโมเลกุลที่สองหรือสามที่เกี่ยวข้องกับพันธะของสองอะตอมเพราะซิกมา โมเลกุลออร์บิทัลเป็นพันธะโมเลกุลแรกที่ก่อตัวขึ้นระหว่างสองอะตอม
รูปที่ 02: Pi Molecular Orbitals
ยิ่งไปกว่านั้น จำนวนอะตอมที่ก่อให้เกิดการโคจรของอะตอม p ของระบบ pi จะเท่ากับจำนวน pi โมเลกุลออร์บิทัลที่มีอยู่ในพันธะเคมีเสมอ โดยปกติ pi ที่ต่ำที่สุดของการโคจรของโมเลกุลจะมีโหนดแนวตั้งเป็นศูนย์ ที่นี่ออร์บิทัลโมเลกุล pi ที่ต่อเนื่องกันจะได้รับโหนดแนวตั้งเพิ่มเติมหนึ่งโหนดเมื่อเพิ่มพลังงาน เราสามารถย่อ pi โมเลกุลออร์บิทัลเป็น π.
ออร์บิทัลโมเลกุลซิกม่าและพายต่างกันอย่างไร
Sigma และ pi ออร์บิทัลโมเลกุลเป็นออร์บิทัลโมเลกุลสองประเภทที่มีส่วนทำให้เกิดโครงสร้างที่แท้จริงของสารประกอบทางเคมี ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง sigma และ pi ออร์บิทัลของโมเลกุลคือซิกม่าโมเลกุลออร์บิทัลจากการทับซ้อนกันของออร์บิทัลของอะตอมในทิศทางแบบตัวต่อตัวตามแกนระหว่างนิวเคลียส ในขณะที่ pi ออร์บิทัลของโมเลกุลเกิดขึ้นจากการทับซ้อนกันของออร์บิทัลของอะตอมในทิศทางคู่ขนาน
อินโฟกราฟิกต่อไปนี้แสดงความแตกต่างระหว่างออร์บิทัลโมเลกุล sigma และ pi ในรูปแบบตารางสำหรับการเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน
สรุป – Sigma vs Pi Molecular Orbitals
การโคจรของโมเลกุลเป็นประเภทของออร์บิทัลที่เกิดจากการทับซ้อนกันของออร์บิทัลของอะตอม ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างออร์บิทัลโมเลกุลซิกม่าและไพคือซิกม่าออร์บิทัลของโมเลกุลเกิดจากการทับซ้อนกันของออร์บิทัลของอะตอมในทิศทางแบบตัวต่อตัวตามแกนระหว่างนิวเคลียส ในขณะที่ออร์บิทัลโมเลกุลของ pi เกิดจากการทับซ้อนกันของออร์บิทัลของอะตอมในทิศทางคู่ขนาน