Kovalentni polmer

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje

Kovalentni polmer, rkov, je merilo velikosti atoma, ki je vezan na drug atom s kovalentno vezjo. Meri se v pikometrih (1 pm = 10−12 m) ali ångströmih (1 Å = 10−10 m).

Dolžina kovalentne vezi bi torej morala biti načeloma enaka vsoti dveh kovalentnih polmerov:

R(AB) = r(A) + r(B)

Za enojno, dvojno in trojno vez je treba uvesti različne kovalentne polmere r1, r2 in r3. Vrednosti kovalentnih polmerov seveda niso povsem točne, saj velikost atoma ni konstantna in je odvisna od kemijskega okolja.

V heteroatomski kovalentni vezi A-B je treba upoštevati elektronegativnost, ker so polarne kovalentne vezi pogosto krajše od vsote kovalentnih polmerov. Tabelirane vrednosti kovalentnih polmerov so bodisi povprečja bodisi idealizirane vrednosti, ki pa so kljub temu dovolj prenosljive med različnimi situacijami, da so uporabne.

Dolžino vezi R(AB) se lahko izmeri z rentgensko difrakcijo (bolj redko tudi z nevtronsko difracijo) na molekularnih kristalih. Izredno točne dolžine vezi daje tudi rotacijska spektroskopija. Za homonuklearne vezi A-A je Linus Pauling vzel, da je kovalentni polmer enak polovici dolžine vezi v molekulah elementov, na primer:

R(H-H v H2) = 74,14 pm, torej je rkov(H) = 37,07 pm

V praksi se za nazivno vrednost polmera vzame povprečje vrednosti v različnih kovalentnih spojinah, čeprav so razlike običajno majhne. Vrednosti nepolarnih kovalentnih polmerov elementov glavnih skupin periodnega sistema je pred kratkim objavil R.T. Sanderson.[1] Podatki v velika zbirka dolžin kovalentnih vezi v Cambridge Crystallographic Database[2] so se v mnogih primerih izkazali kot zastareli.

Vrednosti kovalentnih polmerov[uredi | uredi kodo]

Vrednosti kovalentnih polmerov v naslednji preglednici temeljijo na statistični analizi več kot 228.000 eksperimentalno izmerjenih dolžin vezi iz Cambridge Structural Database.[3] Številke v oklepajih so ocenjeni standardni odkloni za zadnje decimalno mesto.

Za dosledno ujemanje polmerov vseh elementov v majhnem nizu molekul so potrebni različni pristopi. To je bilo opravljeno ločeno za enojne,[4] dvojne[5] in trojne vezi[6] vse do supertežkih elementov. Uporabili so se eksperimentalni in računalniški podatki. Podatki za enojne vezi so zelo pogosto podobni tistim, ki jih je objavila Beatriz Cordero s sodelavci.[3] Če se podatki razlikujejo, gre verjetno za različna uporabljena koordinacijska števila. Razlike so opazne pri večini prehodnih kovin iz bloka d in f.

Pričakovali bi, da je r1 > r2 > r3. Do odstopanj lahko pride pri šibkih večkratnih vezeh, če so razlike v ligandu večje od razlik R v uporabljenih podatkih.

Z Simbol r (Å)[3] r1(Å)[4] r2(Å)[5] r3(Å)[6]
1 H 0,31(5) 0,32
2 He 0,28 0,46
3 Li 1,28(7) 1,33 1,24
4 Be 0,96(3) 1,02 0,90 0,85
5 B 0,84(3) 0,85 0,78 0,73
6 C (sp3) 0,76(1) 0,75
C (sp2) 0,73(2) 0,67
C (sp) 0,69(1) 0,60
7 N 0,71(1) 0,71 0,60 0,54
8 O 0,66(2) 0,63 0,57 0,53
9 F 0,57(3) 0,64 0,59 0,53
10 Ne 0,58 0,67 0,96
11 Na 1,66(9) 1,55 1,60
12 Mg 1,41(7) 1,39 1,32 1,27
13 Al 1,21(4) 1,26 1,13 1,11
14 Si 1,11(2) 1,16 1,07 1,02
15 P 1,07(3) 1,11 1,02 0,94
16 S 1,05(3) 1,03 0,94 0,95
17 Cl 1,02(4) 0,99 0,95 0,93
18 Ar 1,06(10) 0,96 1,07 0,96
19 K 2,03(12) 1,96 1,93
20 Ca 1,76(10) 1,71 1,47 1,33
21 Sc 1,70(7) 1,48 1,16 1,14
22 Ti 1,60(8) 1,36 1,17 1,08
23 V 1,53(8) 1,34 1,12 1,06
24 Cr 1,39(5) 1,22 1,11 1,03
25 Mn (nizki spin) 1,39(5)
Mn (visoki spin) 1,61(8)
Mn 1,19 1,05 1,03
26 Fe (nizki spin) 1,32(3)
Fe (visoki spin) 1,52(6)
Fe 1,16 1,09 1,02
27 Co (nizki spin) 1,26(3)
Co (visoki spin) 1,50(7)
Co 1,11 1,03 0,96
28 Ni 1,24(4) 1,10 1,01 1,01
29 Cu 1,32(4) 1,12 1,15 1,20
30 Zn 1,22(4) 1,18 1,20
31 Ga 1,22(3) 1,24 1,17 1,21
32 Ge 1,20(4) 1,21 1,11 1,14
33 As 1,19(4) 1,21 1,14 1,06
34 Se 1,20(4) 1,16 1,07 1,07
35 Br 1,20(3) 1,14 1,09 1,10
36 Kr 1,16(4) 1,17 1,21 1,08
37 Rb 2,20(9) 2,1 2,02
38 Sr 1,95(10) 1,85 1,57 1,39
39 Y 1,90(7) 1,63 1,3 1,24
40 Zr 1,75(7) 1,54 1,27 1,21
41 Nb 1,64(6) 1,47 1,25 1,16
42 Mo 1,54(5) 1,38 1,21 1,13
43 Tc 1,47(7) 1,28 1,2 1,1
44 Ru 1,46(7) 1,25 1,14 1,03
45 Rh 1,42(7) 1,25 1,1 1,06
46 Pd 1,39(6) 1,2 1,17 1,12
47 Ag 1,45(5) 1,28 1,39 1,37
48 Cd 1,44(9) 1,36 1,44
49 In 1,42(5) 1,42 1,36 1,46
50 Sn 1,39(4) 1,4 1,3 1,32
51 Sb 1,39(5) 1,4 1,33 1,27
52 Te 1,38(4) 1,36 1,28 1,21
53 I 1,39(3) 1,33 1,29 1,25
54 Xe 1,40(9) 1,31 1,35 1,22
55 Cs 2,44(11) 2,32 2,09
56 Ba 2,15(11) 1,96 1,61 1,49
57 La 2,07(8) 1,8 1,39 1,39
58 Ce 2,04(9) 1,63 1,37 1,31
59 Pr 2,03(7) 1,76 1,38 1,28
60 Nd 2,01(6) 1,74 1,37
61 Pm 1,99 1,73 1,35
62 Sm 1,98(8) 1,72 1,34
63 Eu 1,98(6) 1,68 1,34
64 Gd 1,96(6) 1,69 1,35 1,32
65 Tb 1,94(5) 1,68 1,35
66 Dy 1,92(7) 1,67 1,33
67 Ho 1,92(7) 1,66 1,33
68 Er 1,89(6) 1,65 1,33
69 Tm 1,90(10) 1,64 1,31
70 Yb 1,87(8) 1,7 1,29
71 Lu 1,87(8) 1,62 1,31 1,31
72 Hf 1,75(10) 1,52 1,28 1,22
73 Ta 1,70(8) 1,46 1,26 1,19
74 W 1,62(7) 1,37 1,2 1,15
75 Re 1,51(7) 1,31 1,19 1,1
76 Os 1,44(4) 1,29 1,16 1,09
77 Ir 1,41(6) 1,22 1,15 1,07
78 Pt 1.36(5) 1.23 1.12 1.1
79 Au 1,36(6) 1,24 1,21 1,23
80 Hg 1,32(5) 1,33 1,42
81 Tl 1,45(7) 1,44 1,42 1,5
82 Pb 1,46(5) 1,44 1,35 1,37
83 Bi 1,48(4) 1,51 1,41 1,35
84 Po 1,40(4) 1,45 1,35 1,29
85 At 1,50 1,47 1,38 1,38
86 Rn 1,50 1,42 1,45 1,33
87 Fr 2,60 2,23 2,18
88 Ra 2,21(2) 2,01 1,73 1,59
89 Ac 2,15 1,86 1,53 1,4
90 Th 2,06(6) 1,75 1,43 1,36
91 Pa 2,00 1,69 1,38 1,29
92 U 1,96(7) 1,7 1,34 1,18
93 Np 1,90(1) 1,71 1,36 1,16
94 Pu 1,87(1) 1,72 1,35
95 Am 1,80(6) 1,66 1,35
96 Cm 1,69(3) 1,66 1,36
97 Bk 1,66 1,39
98 Cf 1,68 1,4
99 Es 1,65 1,4
100 Fm 1,67
101 Md 1,73 1,39
102 No 1,76 1,59
103 Lr 1,61 1,41
104 Rf 1,57 1,4 1,31
105 Db 1,49 1,36 1,26
106 Sg 1,43 1,28 1,21
107 Bh 1,41 1,28 1,19
108 Hs 1,34 1,25 1,18
109 Mt 1,29 1,25 1,13
110 Ds 1,28 1,16 1,12
111 Rg 1,21 1,16 1,18
112 Cn 1,22 1,37 1,3
113 Uut 1,36
114 Uuq 1,43
115 Uup 1,62
116 Uuh 1,75
117 Uus 1,65
118 Uuo 1,57

Sklici[uredi | uredi kodo]

  1. ^ Sanderson, R. T. (1983). "Electronegativity and Bond Energy. Journal of the American Chemical Society, 105, str. 2259-2261.
  2. ^ Allen, F. H.; Kennard, O.; Watson, D. G.; Brammer, L.; Orpen, A. G.; Taylor, R. (1987). "Table of Bond Lengths Determined by X-Ray and Neutron Diffraction.", J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2, str. 1-19.
  3. ^ 3,0 3,1 3,2 Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán and Santiago Alvarez. Covalent radii revisited. Dalton Trans., 2008, str. 2832-2838.
  4. ^ 4,0 4,1 P. Pyykkö, M. Atsumi, Chemistry: A European Journal, 15, 2009, str. 186-197.
  5. ^ 5,0 5,1 P. Pyykkö, M. Atsumi, Chemistry: A European Journal, 15, 2009, str. 12770–12779.
  6. ^ 6,0 6,1 P. Pyykkö, S. Riedel, M. Patzschke, Chemistry: A European Journal, 11, '2005, str. 3511–3520.