Ikatan sigma

Dalam bidang kimia, ikatan sigma (ikatan σ) adalah jenis ikatan kovalen yang terkuat. Ia dibentuk melalui penindihan secara berdepan antara orbital-orbital atom. Ikatan sigma paling jelas ditakrifkan untuk molekul dwiatom menggunakan bahasa dan peralatan kumpulan simetri. Dalam pendekatan formal ini, satu ikatan σ adalah simetri berhubung dengan putaran pada paksi ikatannya. Dengan takrifan ini, bentuk-bentuk biasa untuk ikatan sigma ialah s+s, pz+pz, s+pz dan dz2 (di mana z ialah paksi ikatan tersebut). Teori kuantum juga mengatakan bahawa orbital molekul (MO) ikatan simetri sebenarnya bercampur. Kesan praktikal daripada pencampuran molekul dwiatom, fungsi gelombang orbital molekul s+s dan pz+pz menjadi bercampur. Takat pencampuran ini bergantung kepada tenaga relatif orbital molekul bersimetri serupa.

Untuk molekul homodwiatom, orbital σ terikat tidak mempunyai satah nod di antara kedua-dua atom yang terikat. Satu istilah yang lain, antipengikatan, atau orbital σ*, ditakrifkan oleh kewujudan satah-satah nod di antara kedua-dua atom yang terikat.

Ikatan sigma adalah jenis ikatan kovalen yang terkuat disebabkan oleh penindihan orbital secara terus, dan elektron-elektron di dalam ikatan ini kadang-kadang dipanggil elektron sigma.


Ikatan sigma dalam sebatian poliatom
Ia diperolehi melalui penindihan secara terus petala-petala atom. Konsep pengikatan sigma dikembangkan, walaupun secara longgar, untuk menjelaskan interaksi pengikatan yang melibatkan penindihan satu lobus tunggal satu orbital dengan lobus tunggal satu lagi orbital. Contohnya, propana digambarkan memiliki sepuluh ikatan sigma, satu untuk setiap ikatan C-C (2 kesemuanya) dan satu untuk setiap ikatan C-H (8 kesemuanya). Pengikatan σ di dalam molekul poliatom sebegitu adalah sangat nyahsetempat, dan ini bercanggah dengan konsep dua orbital, satu ikatan. Meskipun kerumitan ini, konsep pengikatan σ adalah sangat berkuasa dan oleh itu digunakan secara meluas.

Ikatan sigma dalam spesis banyak ikatan
Sebatian yang memiliki beberapa ikatan, misalnya kompleks dihidrogen, mempunyai ikatan sigma di antara atom-atom dengan banyak ikatan. Ikatan-ikatan sigma ini boleh ditambah dengan interaksi pengikatan yang lain, contohnya oleh dermaan belakang π (seperti di dalam W(CO)3(PCy3)2(H2)), malahan juga oleh ikatan δ (seperti di dalam kromium(II) asetat).

Ikatan sigma dalam molekul organik
Molekul organik biasanya terdiri daripada satu atau lebih sebatian siklik seperti benzena, dan biasanya terdiri daripada banyak ikatan sigma dan juga ikatan pi. Mengikut peraturan ikatan sigma, jumlah ikatan sigma di dalam satu molekul adalah sama dengan jumlah atom tambah jumlah gelang tolak satu:

Nσ = Natom + Ngelang - 1

Persamaan ini boleh diterbitkan dengan mengetahui bahawa penghasilan ikatan di antara atom-atom yang tidak disambungkan dalam satu gelang memerlukan jumlah atom yang sama tolak satu (contohnya, gas hidrogen, H2, hanya mempunyai satu ikatan sigma, dan ammonia, NH3, mempunyai tiga ikatan sigma), dan gelang tidak mengikuti peraturan ini (seperti di dalam gelang benzena, di mana terdapat 6 ikatan sigma yang menghubungkan 6 atom karbon).

Lihat juga
 Ikatan pi
 Ikatan delta
 Geometri molekul
 Ikatan kovalen
 Ikatan ion

Rujukan

Pautan luar
 Takrifan IUPAC