İkiqat və üçqat rabitələr.
Karbon bəzi birləşmələrdə (karbon dioksid, etilen kimi birləşmələrdə) ikiqat rabitə əmələ gətirir. İkiqat rabitə - iki adi birqat rabitənin birləşməsi deyil. Belə ki, əgər belə olsaydı, onda ikiqat rabitənin enerjisi birqat rabitənin enerjisindən düz 2 dəfə artıq olmalı idi. Lakin nəticələr göstərir ki, rabitə 2 dəfədən daha az möhkəmdir. Eyni şey üçqat rabitəyə də aiddir. Deyilənləri əsaslandırmaq məqsədilə, C – C rabitələrinin standart entalpiyalarını müqaisə edək. Standart entalpiya – 1 mol maddənin molekullarındakı hər hansı rabitəni qırmaq üçün tələb olunan enerjidir :
Etilenin molekulunda hər bir karbon atomu sp² - hibrid orbitallarını əmələ gətirmək üçün bir ədəd 2s- orbital və iki ədəd 2p- orbitaldan (yəni mövcud üç 2p- orbitalından ikisini) istifadə edir.
Orbitalların rabitənin yerləşdiyi düz xətt boyunca örtülməsi hesabına yaranan rabitəyə σ - siqma rabitə deyilir (bütün adi rabitələr bu tipdir). Qonşu karbon atomlarının sp² - hibrid orbitallarının örtülməsi siqma rabitənin yaranmasına səbəb olur. sp² – sp² rabitəsinin yerləşdiyi müstəviyə perpendikulyar olaraq hibridləşməmiş p - orbital yerləşmişdir. Bu tipli p- orbitallar qonşu karbon atomları arasında kifayət qədər yaxın yerləşir ki, bu da onlar arasında qarşılıqlı örtülmənin baş verməsinə şərait yaradır.
Bu p- orbitalların yandan örtülməsi hesabına yaranan rabitəyə π - pi rabitə deyilir. Bu rabitə σ - rabitə kimi möhkəm deyildir. Belə ki, π - rabitədə örtülmə daha zəifdir. Məhz bu səbəbdən C = C rabitəsi C – C rabitəsindən 2 dəfədən bir qədər az möhkəmliyə malikdir. Bir halda ki, qonşu karbon atomlarının p- orbitallarının örtülməsi yalnız bu orbitalların paralel olduğu halda mümkündür, onda iki CH2 – fraqmenti koplanar olmalıdır – yəni bir müstəvi üzərində yerləşməlidir. Əgər CH2 qruplarından biri digərinə nəzərən fırlanarsa, onda p- orbitallar arasında örtülmə azalacaq və π - rabitə tədricən dağılacaq. Lakin bunun üçün enerji sərf etmək lazımdır. Məhz bu səbəbdən molekulun ən davamlı forması bütün 6 atomun bir müstəvi üzərində yerləşdiyi formadır.
Əgər karbon atomu yalnız iki atomla birləşmiş olarsa (C2H2 və O=C=O olduğu kimi) σ - rabitələrin yaranması üçün sp - hibrid orbitalları istifadə olunur. Asetilendə σ - rabitələr iki karbon atomunun sp- hibrid orbitallarının bir – birilə və hər bir karbon atomunun sp- hibrid orbitalının hidrogen atomunun 1s orbitalı ilə örtülməsi hesabına yaranır. Bütün 4 atomun eyni müstəvi üzərində olduğu halda örtülmə maksimum olacaqdır. Yerdə qalan digər iki hibridləşməmiş p-orbitalların bir – birini örtməsi hesabına iki π - rabitə əmələ gəlir. Hər bir karbon atomunda sp - hibrid orbitallara nəzərən düz bucaq altında yerləşmiş iki belə orbital mövcuddur.
Karbon dioksiddə σ - rabitələr karbonun sp- hibrid orbitallarının hesabına yaranmışdır. Bu orbitallar bir düz xətt boyunca yerləşdiyi üçün CO2 molekulu xətti quruluşludur. p- orbitallarının yandan örtülməsi nəticəsində karbon atomu ilə hər bir oksigen atomu arasında bir π - rabitə əmələ gəlir.
Qeyd edək ki, ikinci dövrün elementləri – karbon, azot və oksigen güclü π - rabitələr əmələ gətirə bilirlər. Daha ağır atomlarda möhkəm π - rabitələr əmələ gəlmir. Belə ki, atomların ölçüləri böyüdükcə, örtülmə hissələri atomların mərkəzlərini birləşdirən düz xəttdən aralanır və bunun da nəticəsində rabitə zəifləyir.