Pibindning

Pi-bindning (π-bindning) är en kovalent bindning som uppstår när parallella p‑orbitaler hos två atomer överlappar sidledes. Bindningen ligger ovanför och under bindningsaxeln och innehåller två elektroner i ett pi‑molekylärt orbital som delas av atomerna. Pi-bindningar uppträder ofta tillsammans med sigma-bindningar i molekyler som har flera kopplingar mellan samma atomer; i en dubbelbindning finns en sigma- och en pi-bindning, medan en trippelbindning består av en sigma- och två pi-bindningar.

Bildningen förklaras av att vissa p‑orbitaler inte hybridiseras helt, vilket lämnar omättade p‑orbitaler som kan överlappa sidledes. Denna överlappning bildar pi-bindningen. Pi-bindningar är generellt svagare och längre än sigma-bindningar eftersom överslagsområdet mellan parallella p‑orbitaler är mindre effektivt än end-to-end-överlappningen som sker i sigma-bindningar. En pi-bindning begränsar fri rotation runt bindningen, vilket gör dubbel- och trippelbindningar planar och styva.

Delokalisation och resonans: i konjugerade system kan pi-elektronerna delokaliseras över flera atomer, vilket beskrivs av molekylorbitalteorin som ett system av pi‑molekylära orbitaler. Denna delokalisation ger resonansstabilisering och särskilda optiska egenskaper; aromatiska föreningar som bensen uppvisar ett helt delokaliserat pi‑system.

Organometallkemi och övriga tillämpningar: pi‑bindningar är centrala i organisk kemi och i organometallisk kemi kan ligander med pi‑system delta i pi‑interaktioner med metallens d‑orbitaler, vilket påverkar bindningsstyrka, geometri och färg hos komplex. Pi‑bindningars principer förklarar även många färg- och reaktivitetsegenskaper hos osättande föreningar och växelverkan i konjugerade system.