Сігма-зв'язок

Схематичне зображення сігма-зв'язку. Відтінками червоного кольору відображена електронна густина.

Сігма-зв'язок або σ-зв'язок — різновид ковалентного зв'язку, для якого характерна осьова симетрія. Сігма-зв'язки — найміцніші із ковалентних зв'язків. Прикладами є зв'язки у двоатомних молекулах на зразок H₂, N₂, O₂. Сігма-зв'язки утворюються також між атомами Карбону в хребтах полімерів, причому в насичених полімерах — це єдиний тип зв'язку, у ненасичених полімерах існують ще додаткові пі-зв'язки.

Міцність сігма-зв'язків пояснюється тим, що вони утворюються симетричною комбінацією атомних орбіталей, при якій електронна густина найбільша в області між атомами. Антисиметрична комбінація атомних орбіталей, при якій електронна густина найменша в абласті між атомами, призводить до відштовхування. Таку молекулярну орбіталь позначають σ^* і називають антизв'язком.

Найчастіше основний внесок в утворення сігма-зв'язків роблять s-орбіталі. Іншими кандитами є p_z-орбіталі та d_z²-орбіталі, тобто орбіталі з квантовим числом m = 0. Утворені з цих орбіталей гібридні орбіталі позначають q-орбіталями.

σ-зв'язок. Ілюстрація перекриття різних орбіталей
Молекулярна орбіталь H₂	s-q-MO	s-p-MO	q-q-MO