Vazba sigma (σ) je druh kovalentní chemické vazby, který vzniká, když dojde k maximálnímu překryvu atomových orbitalů na spojnici středů jader vázaných atomů; jedná se o nejsilnější druh kovalentní vazby.[1]
Nejsnadněji se tento typ vazby definuje pro dvouatomové molekuly, a to pomocí grup symetrie. Vazba sigma je symetrická s ohledem na rotaci vazebné osy. Podle této definice jsou běžnými podtypy s+s, pz+pz, s+pz a dz2+dz2 (kde z je osa vazby, tedy osa kolmá na spojnici středů jader).[2]
Podle kvantové teorie dochází k hybridizaci molekulových orbitalů se shodnými symetriemi. Důsledkem tohoto jevu je splynutí vlnových funkcí orbitalů s+s a pz+pz.
U molekul složených ze dvou atomů stejného prvku se nevyskytují uzlové roviny, ve kterých by vlnová funkce měla nulovou hodnotu, a to ani mezi vázanými atomy, ani uvnitř nich. Odpovídající protivazebný orbital σ* je definován přítomností jedné uzlové roviny mezi oběma vázanými atomy.
Vazby sigma jsou ze všech kovalentních vazeb nejsilnější, protože zde dochází k přímému překryvu orbitalů. Elektrony podílející se na vazbě sigma se často označují jako sigma elektrony.[3]
Při pohledu směrem dolů na osu vazby má molekulový orbital σ kruhovou symetrii, která odpovídá atomovému orbitalu „s“.
Jednoduchá vazba je obvykle typu sigma, zatímco násobné vazby se skládají z vazby sigma a jedné či více vazeb jiných typů (například pí). Dvojná vazba je složena z jedné vazby sigma a jedné vazby pí, trojná z jedné vazby typu sigma a dvou typu pí.
—— | ———————————————— | ————— |
Atomové orbitaly |
||
Souměrné (s–s a p–p) vazby sigma mezi atomovými orbitaly |
Vazba pí (pro porovnání) | |
—— | ———————————————— | ————— |
σhybridizovaný orbital s |
σs–p |