Orbitales electrónicos atómico y molecular, mostrando un enlace Pi al extremo inferior derecho de la imagen.

En química, los enlaces pi (enlaces π) son enlaces químicos covalentes donde dos lóbulos de un orbital electrónico se traslapan con dos lóbulos del otro orbital electrónico involucrado. Sólo uno de los planos nodales de los orbitales pasa a través de los núcleos involucrados.

Dos orbitales p formando un orbital π.

La letra griega π en su nombre se refiere a los orbitales p, dado que la simetría de los orbitales de los enlaces pi es la misma de la de los orbitales p. Generalmente, los orbitales p están involucrados en este tipo de enlace. Se asume que los orbitales d también participan en el enlace pi, pero esto no es necesariamente el caso en la realidad, aunque el concepto de enlace por medio de orbitales d explica bien la hipervalencia.

Los enlaces pi son generalmente más débiles que los enlaces sigma, porque su densidad electrónica negativamente cargada está más lejos de la carga positiva del núcleo atómico, lo que requiere más energía. Desde la perspectiva de la mecánica cuántica, la debilidad del enlace se explica por el traslape significativamente menor entre los componentes de los orbitales p, debido a la orientación paralela.

Aunque los enlaces pi por sí mismos son más débiles que un enlace sigma, los enlaces pi son componentes frecuentes de los enlaces múltiples, junto con los enlaces sigma. La combinación de enlace pi y enlace sigma es más fuerte que cualquiera de los enlaces por sí solo. El aumento de la fuerza de un enlace múltiple comparado con un enlace simple (enlace sigma) está indicado de varias formas, pero la más evidente es la contracción de la longitud de enlace. Por ejemplo, en química orgánica, la longitud de enlace carbono-carbono en el etano es (154 pm), etileno (133 pm) y acetileno (120 pm).

Además del enlace sigma, un par de átomos conectados por un enlace doble, enlace triple, enlace cuádruple o enlace quíntuple pueden tener uno, dos, dos o dos enlaces pi, respectivamente. Los enlaces pi resultan del traslape de orbitales atómicos que tienen dos áres de traslape. Los enlaces pi son más difusos que los enlaces sigma. Los electrones en los enlaces pi son referidos algunas veces como electrones pi. Los fragmentos moleculares unidos por un enlace pi no pueden rotar libremente alrededor del enlace sin la ruptura del enlace pi, porque la rotación involucra la destrucción de la orientación paralela de los orbitales p constituyentes.

Casos especiales

Los enlaces pi no necesariamente conectan a pares de átomos que están unidos también por enlaces sigma.

En algunos complejos metálicos, las interacciones pi entre un átomo metálico y los orbitales antienlazantes pi de un alquino o un alqueno forman enlaces pi.

En algunos casos de enlaces múltiples entre dos átomos, no hay enlaces sigma del todo, sólo enlaces pi. Tales casos incluyen, por ejemplo, el hexacarbonildihierro (Fe₂(CO)₆), dicarbono (C₂) y el borano B₂H₂. En estos compuestos, los enlaces centrales consisten sólo de enlaces pi, y para conseguir el máximo traslape de orbitales, la longitud de enlace es mucho menor de la esperada.^[1]

Véase también

• Interacción aromática
• Enlace químico
• Enlace delta
• Geometría molecular
• Enlace sigma

Referencias