Kovalentní poloměr - Covalent radius
Druhy poloměrů |
---|
Kovalentní poloměr , r cov , je mírou velikosti k atomu , který je součástí jedné kovalentní vazby . Obvykle se měří buď v pikometrech (pm) nebo angstromech (Å), s 1 Å = 100 pm.
V zásadě by se součet dvou kovalentních poloměrů měl rovnat délce kovalentní vazby mezi dvěma atomy, R (AB) = r (A) + r (B). Kromě toho lze zavést různé poloměry pro jednoduché, dvojité a trojné vazby (r 1 , r 2 a r 3 níže), a to v čistě provozním smyslu. Tyto vztahy rozhodně nejsou přesné, protože velikost atomu není konstantní, ale závisí na jeho chemickém prostředí. U heteroatomových vazeb A – B mohou vstoupit iontové výrazy. Polární kovalentní vazby jsou často kratší, než by se dalo očekávat na základě součtu kovalentních poloměrů. Tabulkové hodnoty kovalentních poloměrů jsou buď průměrné nebo idealizované hodnoty, které nicméně ukazují určitou přenositelnost mezi různými situacemi, což je činí užitečnými.
Délky vazby R (AB) se měří rentgenovou difrakcí (vzácněji neutronovou difrakcí na molekulárních krystalech ). Rotační spektroskopie může také poskytnout extrémně přesné hodnoty délek vazeb. U homonukleárních vazeb A – A vzal Linus Pauling kovalentní poloměr na polovinu délky jednoduché vazby v prvku, např. R (H – H, v H 2 ) = 74,14 pm, takže r cov (H) = 37,07 pm: v V praxi je obvyklé získat průměrnou hodnotu z různých kovalentních sloučenin, i když rozdíl je obvykle malý. Sanderson publikoval nedávnou sadu nepolárních kovalentních poloměrů pro prvky hlavní skupiny, ale dostupnost velkých kolekcí délek vazeb, které jsou přenositelnější , z Cambridge Crystallographic Database učinila kovalentní poloměry zastaralými v mnoha situacích.
Průměrné poloměry
Hodnoty v tabulce níže jsou založeny na statistické analýze více než 228 000 délek experimentálních vazeb z Cambridge Structural Database. U uhlíku jsou uvedeny hodnoty pro různé hybridizace orbitalů.
H | On | |||||||||||||||||
1 | 2 | |||||||||||||||||
31 (5) | 28 | |||||||||||||||||
Li | Být | B | C | N | Ó | F | Ne | |||||||||||
3 | 4 | Poloměr ( směrodatná odchylka ) / pm | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||||||||||
128 (7) | 96 (3) | 84 (3) | sp 3 76 (1) sp 2 73 (2) sp 69 (1) |
71 (1) | 66 (2) | 57 odst. | 58 | |||||||||||
Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | |||||||||||
11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |||||||||||
166 (9) | 141 (7) | 121 (4) | 111 (2) | 107 (3) | 105 (3) | 102 (4) | 106 (10) | |||||||||||
K. | Ca. | Sc | Ti | PROTI | Cr | Mn | Fe | Spol | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | Tak jako | Se | Br | Kr | |
19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | |
203 (12) | 176 (10) | 170 (7) | 160 (8) | 153 (8) | 139 (5) | ls 139 (5) hs 161 (8) |
ls 132 (3) hs 152 (6) |
ls 126 (3) hs 150 (7) |
124 (4) | 132 (4) | 122 (4) | 122 (3) | 120 (4) | 119 (4) | 120 (4) | 120 (3) | 116 (4) | |
Rb | Sr | Y | Zr | Pozn | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | v | Sn | Sb | Te | Já | Xe | |
37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | |
220 (9) | 195 (10) | 190 (7) | 175 (7) | 164 (6) | 154 (5) | 147 (7) | 146 (7) | 142 (7) | 139 (6) | 145 (5) | 144 (9) | 142 (5) | 139 (4) | 139 (5) | 138 (4) | 139 (3) | 140 (9) | |
Čs | Ba | * | Lu | Hf | Ta | Ž | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | Na | Rn |
55 | 56 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | |
244 (11) | 215 (11) | 175 (10) | 187 (8) | 170 (8) | 162 (7) | 151 (7) | 144 (4) | 141 (6) | 136 (5) | 136 (6) | 132 (5) | 145 (7) | 146 (5) | 148 (4) | 140 (4) | 150 | 150 | |
Fr. | Ra | ** | ||||||||||||||||
87 | 88 | |||||||||||||||||
260 | 221 (2) | |||||||||||||||||
* | Los Angeles | Ce | Pr | Nd | Odpoledne | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | ||||
57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | |||||
207 (8) | 204 (9) | 203 (7) | 201 (6) | 199 | 198 (8) | 198 (6) | 196 (6) | 194 (5) | 192 (7) | 192 (7) | 189 (6) | 190 (10) | 187 (8) | |||||
** | Ac | Čt | Pa | U | Np | Pu | Dopoledne | Cm | ||||||||||
89 | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | |||||||||||
215 | 206 (6) | 200 | 196 (7) | 190 (1) | 187 (1) | 180 (6) | 169 (3) |
Poloměry pro více vazeb
Jiným přístupem je přizpůsobení všech prvků v menší sadě molekul. To bylo provedeno samostatně pro jednoduché, dvojité a trojné vazby až po supertěžké prvky. Byly použity experimentální i výpočetní údaje. Výsledky jednoduché vazby jsou často podobné výsledkům Cordero et al. Pokud se liší, použitá koordinační čísla se mohou lišit. To platí zejména pro většinu přechodných kovů (d a f). Normálně se dá očekávat, že r 1 > r 2 > r 3 . U slabých vícenásobných vazeb mohou nastat odchylky, pokud jsou rozdíly ligandu větší než rozdíly R v použitých datech.
Všimněte si, že prvky až do atomového čísla 118 ( oganesson ) byly nyní experimentálně vyrobeny a že u stále většího počtu z nich existují chemické studie. Stejný sebekonzistentní přístup byl použit k přizpůsobení čtyřbokých kovalentních poloměrů pro 30 prvků ve 48 krystalech s přesností subpicometru.
H | On | |||||||||||||||||
1 | 2 | |||||||||||||||||
32 - - |
46 - - |
|||||||||||||||||
Li | Být | B | C | N | Ó | F | Ne | |||||||||||
3 | 4 | Rádius / hod : | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||||||||||
133 124 - |
102 90 85 |
jednoduchá vazba
dvojná vazba trojná vazba |
85 78 73 |
75 67 60 |
71 60 54 |
63 57 53 |
64 59 53 |
67 96 - |
||||||||||
Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | |||||||||||
11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |||||||||||
155 160 - |
139 132 127 |
126 113 111 |
116 107 102 |
111 102 94 |
103 94 95 |
99 95 93 |
96 107 96 |
|||||||||||
K. | Ca. | Sc | Ti | PROTI | Cr | Mn | Fe | Spol | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | Tak jako | Se | Br | Kr | |
19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | |
196 193 - |
171 147 133 |
148 116 114 |
136 117 108 |
134 112 106 |
122 111 103 |
119 105 103 |
116 109 102 |
111 103 96 |
110 101 101 |
112 115 120 |
118 120 - |
124 117 121 |
121 111 114 |
121 114 106 |
116 107 107 |
114 109 110 |
117 121 108 |
|
Rb | Sr | Y | Zr | Pozn | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | v | Sn | Sb | Te | Já | Xe | |
37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | |
210 202 - |
185 157 139 |
163 130 124 |
154 127 121 |
147 125 116 |
138 121 113 |
128 120 110 |
125 114 103 |
125 110 106 |
120 117 112 |
128 139 137 |
136 144 - |
142 136 146 |
140 130 132 |
140 133 127 |
136 128 121 |
133 129 125 |
131 135 122 |
|
Čs | Ba | * | Lu | Hf | Ta | Ž | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | Na | Rn |
55 | 56 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | |
232 209 - |
196 161 149 |
162 131 131 |
152 128 122 |
146 126 119 |
137 120 115 |
131 119 110 |
129 116 109 |
122 115 107 |
123 112 110 |
124 121 123 |
133 142 - |
144 142 150 |
144 135 137 |
151 141 135 |
145 135 129 |
147 138 138 |
142 145 133 |
|
Fr. | Ra | ** | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt. | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
87 | 88 | 103 | 104 | 105 | 106 | 107 | 108 | 109 | 110 | 111 | 112 | 113 | 114 | 115 | 116 | 117 | 118 | |
223 218 - |
201 173 159 |
161 141 - |
157 140 131 |
149 136 126 |
143 128 121 |
141 128 119 |
134 125 118 |
129 125 113 |
128 116 112 |
121 116 118 |
122 137 130 |
136 - - |
143 - - |
162 - - |
175 - - |
165 - - |
157 - - |
|
* | Los Angeles | Ce | Pr | Nd | Odpoledne | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | ||||
57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | |||||
180 139 139 |
163 137 131 |
176 138 128 |
174 137 - |
173 135 - |
172 134 - |
168 134 - |
169 135 132 |
168 135 - |
167 133 - |
166 133 - |
165 133 - |
164 131 - |
170 129 - |
|||||
** | Ac | Čt | Pa | U | Np | Pu | Dopoledne | Cm | Bk | Srov | Es | Fm | Md | Ne | ||||
89 | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 | 101 | 102 | |||||
186 153 140 |
175 143 136 |
169 138 129 |
170 134 118 |
171 136 116 |
172 135 - |
166 135 - |
166 136 - |
168 139 - |
168 140 - |
165 140 - |
167 - - |
173 139 - |
176 - - |
Viz také
- Atomové poloměry prvků (datová stránka)
- Ionizační energie
- Elektronová afinita
- Konfigurace elektronů
- Periodická tabulka