Sigma- ja Pi-sidokset
Kaikki eteenin sidokset ovat kovalenttisia, mikä tarkoittaa, että ne kaikki muodostuvat kahdesta vierekkäisestä atomista, jotka jakavat keskenään valenssielektroninsa. Toisin kuin ionisidokset, jotka pitävät atomeja yhdessä kahden vastakkaisia varauksia omaavan ionin vetovoiman avulla.
Sigma-sidokset syntyvät, kun samankaltaiset orbitaalit ovat päällekkäin, eli orbitaalit, jotka ovat samansuuntaisia ydinten välisen akselin suuntaisesti. Yleisiä sigmasidoksia ovat \(s+s\), \(p_z+p_z\) ja \(s+p_z\), \(z\) on sidoksen akseli atomin xyz-tasolla.
\(\pi\)-sidoksia syntyy, kun samankaltaiset, vierekkäiset \(p\)-orbitaalit ovat riittävästi päällekkäin, kuten \(p_x\)+\(p_x\) ja \(p_y\)+\(p_y\). Kullakin p-orbitaalilla on kaksi lohkoa, joista toinen on yleensä merkitty +:lla ja toinen -:lla (joskus toinen voi olla tummennettu ja toinen ei). Nämä + ja – (tummennettu, ei tummennettu) on tarkoitettu vain osoittamaan aaltofunktioiden vastakkaista vaihetta \(\phi\), ne eivät osoita minkäänlaista sähkövarausta. Jotta \(\pi\)-sidos muodostuisi, \(p\)-orbitaalin molempien lohkojen on limittäin oltava, + +:n kanssa ja -:n kanssa. Kun +-lohko limittyy –lohkon kanssa, syntyy sidoksen vastainen orbitaalivuorovaikutus, jonka energia on paljon suurempi, eikä se siksi ole toivottava vuorovaikutus.
Kahden atomin välille ei yleensä voi syntyä \(\pi\)-sidoksia ilman, että ensin on olemassa vähintään yksi sigma-sidos. On kuitenkin erikoistapauksia, kuten dihiili (\(C_2\)), jossa keskeinen sidos on \(\pi\) sidos eikä sigmasidos, mutta tällaisissa tapauksissa kaksi atomia haluaa mahdollisimman paljon orbitaalien päällekkäisyyttä, joten atomien väliset sidospituudet ovat pienempiä kuin normaalisti odotetaan.
Eteenin \(\pi\) sidos on heikko verrattuna kahden hiilen väliseen sigmasidokseen. Tämä heikkous tekee \(\pi\)-sidoksesta ja koko molekyylistä kohteen, jolla on verrattain suuri kemiallinen reaktiivisuus monille eri aineille. Tämä johtuu \(\pi\)-sidoksen suuresta elektronitiheydestä, ja koska \(\pi\)-sidos on heikko ja sillä on suuri elektronitiheys, \(\pi\)-sidos katkeaa helposti muodostaen kaksi erillistä sigmasidosta. Tällaisia paikkoja kutsutaan funktionaalisiksi ryhmiksi tai funktionaalisuudeksi. Näillä ryhmillä on tyypillisiä ominaisuuksia, ja ne ohjaavat koko molekyylin reaktiivisuutta. Se, miten nämä funktionaaliset ryhmät ja muut reagoivat aineet muodostavat erilaisia tuotteita, on tärkeä käsite orgaanisessa kemiassa.