Formación del enlace Sigma:
En un doble enlace, el enlace sigma se forma mediante la superposición frontal de dos orbitales híbridos \(sp^2\) de cada átomo de carbono. Los orbitales híbridos \(sp^2\) resultan de la mezcla de un orbital \(s\) y dos orbitales \(p\), lo que lleva a una disposición plana trigonal de los átomos alrededor del doble enlace.
Formación del enlace Pi:
El enlace pi en un doble enlace se forma por la superposición lateral de dos orbitales \(p\) de cada átomo de carbono. Estos orbitales \(p\) son perpendiculares al plano del enlace sigma y entre sí. La densidad electrónica del enlace pi se concentra por encima y por debajo del plano del enlace sigma, creando una nube de electrones cilíndrica.
La rigidez del doble enlace surge de la naturaleza del enlace pi. Los orbitales \(p\) involucrados en el enlace pi tienen forma de mancuerna con densidad electrónica concentrada en dos lóbulos en lados opuestos del núcleo. Esta forma restringe la rotación alrededor del doble enlace porque cualquier intento de rotar alteraría la superposición de los orbitales \(p\) y debilitaría el enlace pi. Romper el enlace pi requeriría un aporte de energía significativo, lo que haría que la rotación alrededor del doble enlace fuera muy desfavorable.
Por el contrario, los enlaces simples formados por la superposición de orbitales híbridos \(sp^3\) permiten la rotación libre porque la densidad de electrones se distribuye más simétricamente alrededor del eje del enlace. Los orbitales \(sp^3\) pueden girar sin alterar significativamente el enlace, lo que permite diferentes conformaciones de moléculas con enlaces simples.
Por lo tanto, la presencia del enlace pi y la rotación restringida alrededor del doble enlace desempeñan papeles cruciales en la determinación de la geometría molecular, la estabilidad y las propiedades de los compuestos que contienen dobles enlaces.
