Anar al contingut

Ràdio covalente

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Archiu:Hydrogen-covalent-bond-forces-(simple).svg
Ràdio covalente

En química, es denomina ràdio covalente a la mitat de la distància entre dos àtoms iguals que formen un enllaç covalente. Normalment s'expressa en picómetros (pm) o ángstroms (Å), a on 1 Å = 100 pm

La suma de dos radis covalente deuria ser la llongitut del enllaç covalente entre els dos àtoms. No obstant, esta relació no es complix de forma exacta ya que el tamany d'un àtom no és constant. Est depén de l'entorn químic a on es trobe. Generalment la llongitut de l'enllaç covalente tendix a ser menor que lo que la suma de ràdios covalente. En conseqüència, els valors tabulados de ràdios covalente que es troben en la bibliografia són valors idealizados o promediados.

Les llongituts d'enllaç R(AB) es medixen per mig de difracció de rajos X (més rarament, difracció de neutrons en cristals moleculars). L'espectroscòpia rotacional també pot proporcionar valors extremadament precisos de les llongituts dels enllaços. Per als enllaços homonucleares A-A, Linus Pauling va considerar que el radi covalente era la mitat de la llongitut de l'enllaç simple en l'element, p.ej. R(H–H, in H2) = 74.14 pm per lo que rcov(H) = 37.07 pm: en la pràctica, és habitual obtindre un valor mig a partir d'una varietat de composts covalente, encara que la diferència sol ser menuda. R.T. Sanderson, de l'Universitat estatal d'Arizona, ha publicat un conjunt recent de ràdios covalente no polars per als elements del grup principal,[1] pero la disponibilitat de grans coleccions de llongituts d'enllaços, que són més transferibles, de la base de senyes cristalográfica de Cambridge (Cambridge Structural Database)[2][3] ha fet als radis covalente obsolets en moltes situacions.

Archiu:Radis d'un àtom.png
Definició gràfica de la llongitut d'enllaç d, el radi covalente rcov i el radi de van der Waals rvdW.

Taula de ràdios covalente

[editar | editar còdic]
Artícul principal → Anex:Radi atòmic dels elements químics.

Estos són els radis dels enllaços covalente i són la mitat dels radis atòmics covalente calculats d'una forma auto-consistent. La suma dels dos radis nos dona la llongitut d'enllaç, R (AB) = r (A) + r (B).　Lo mateix, d'una forma auto-consistent s'utilisa per a ajustar els radis covalente tetraèdrics.[4]

Z Símbol r (Å)[5] r1(Å)[6] r2(Å)[7] r3(Å)[8]
1 H 0.31(5) 0.32
2 He 0.28 0.46
3 Li 1.34(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) 0.6(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 A el 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 Tu 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 (low spin) 1.39(5)
Mn (high spin) 1.61(8)
Mn 1.19 1.05 1.03
26 Fe (low spin) 1.32(3)
Fe (high spin) 1.52(6)
Fe 1.16 1.09 1.02
27 Co (low spin) 1.26(3)
Co (high 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 Es 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 I 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 Et 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 Vos 1.44(4) 1.29 1.16 1.09
77 Anar 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 O 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 És 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 Nh 1.36
114 Fl 1.43
115 Mc 1.62
116 Lv 1.75
117 Ts 1.65
118 Og 1.57

Variació en la taula periòdica

[editar | editar còdic]

El radi covalente és una propietat periòdica, açò és, varia regularment dins de la taula periòdica. Dins d'un periodo de la taula periòdica el radi covalente disminuïx llentament a mida que s'alvança d'esquerra a dreta. Aixina, els radis covalente més alts els trobem en el grup 1 dels alcalinos i els radis covalente menors en el grup 17 dels halógenos o en el 18 dels gasos nobles. Per eixemple, els radis covalente màxim del 3er periodo és el del sodi (186 pm) i el menor, el del clor (99 pm). Dins d'un mateix grup el radi covalente va aumentant en descendir dins d'una columna. És el cas dels halógenos, grup 17, a on el radi covalente del flúor és el menor (64 pm), i el del yodo el major (133 pm).[9] L'element que té el radi covalente més menut és el heli (37 pm), situat en la part superior dreta de la taula periòdica. Mentres que el que li té major és el francio (242 pm), situat en la part inferior dreta de la taula periòdica.[10]

En alvançar d'esquerra a dreta dins d'un periodo es conserva n i aumenta Z* perque hi ha més protones en el núcleu i els electrons se situen al mateix nivell energètic i no reduïxen l'atracció del núcleu sobre l'últim electró. Deu observar-se que en haver-se completat d'omplir els orbitales de, en el grup 12 o abans, els següents elements tenen el radi covalente major que l'element precedent, en contra de la tendència general. Açò es deu a que s'escomencen a omplir els orbitales p d'un nivell superior als d, més alluntats del núcleu atòmic. Per eixemple, els radis covalente del mercuri i del talio són 132 pm i 145 pm, respectivament. També destaca la poca variació dels radis covalente dels lantanoides, degut a que s'omplin orbitales molt interns, els 4f. En catorze elements disminuïx de 207 pm pel lantano a 187 pm pel luteci. No obstant, es produïx una contracció, dita contracció lantanoide, que afecta als elements del grup 4, que tenen ràdios covalente inferiors als que s'espera trobar comparant en la tendència dins d'atres grups.[11][10]

En un grup, en baixar aumenta n, que és el factor determinar, ya que Z* varia poc. L'excepció és l'hafni que té un radi covalente igual al zirconi, 175 pm, situat just damunt per la contracció dels lantanoides.[11][10]

Archiu:Kovalente Atomradien auf Basis der Cambridge Structural Database.svg
Taula periòdica en la representació dels radis covalente de tots els elements suficientment estables, a on s'observen clarament les tendències dins dels grups i periodos.

Els radis covalente són menors que els radis de van der Waals per a un mateix element químic. Per eixemple la distància entre els dos àtoms de yodo en una molècula de diiodo IA2 és de 266 pm (ràdio covalente del yodo rI = 266/2 = 133 pm). Pel contrari, el radi de van der Waals del yodo és de 195–212 pm, molt més elevat. Açò es deu a que els núvols electrònics dels àtoms de yodo se superponen per a formar l'enllaç covalente I−I, i els núcleus s'aproximen més.[12]


La determinació de les distàncies d'enllaç a les molècules en estat gaseós es realisa per mig de mides d'espectroscòpia infrarroja o de microones, o més directament per difracció d'electrons. En els sòlits la tècnica empleada és la difracció de rajos X.[13]


Referències

[editar | editar còdic]
  1. ↑ Sanderson, R. T. (1983). “Electronegativity and Bond Energy”. Journal of the American Chemical Society 105 (8): 2259–2261. doi:10.1021/ja00346a026.
  2. ↑ “Table of Bond Lengths Determined by X-Ray and Neutron Diffraction” (1987). J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 (12): S1–S19. doi:10.1039/P298700000S1.
  3. ↑ “Supplement. Tables of bond lengths determined by X-ray and neutron diffraction. Part 2. Organometallic compounds and co-ordination complexes of the d- and f-block metals” (1989). Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions (12): S1. doi:10.1039/DT98900000S1.
  4. ↑ P. Pyykkö Plantilla:Cite
  5. ↑ Beatriz Corder, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán and Santiago Alvarez. Covalent radii revisited. Dalton Trans., 2008, 2832-2838, doi:10.1039/b801115j
  6. ↑ P. Pyykkö, M. Atsumi, Chemistry: A European Journal,Chem. Eur. J., 15, 2009,186-197 doi:10.1002/chem.200800987
  7. ↑ P. Pyykkö, M. Atsumi, Chemistry: A European Journal, Chem. Eur. J., 15, 2009,12770–12779 doi:10.1002/chem.200901472.
  8. ↑ P. Pyykkö, S. Riedel, M. Patzschke, Chemistry: A European Journal, Chem. Eur. J., 11, 2005,3511–3520 doi:10.1002/chem.200401299.
  9. ↑ Barrett, Jack (2001). Structure and bonding (en anglés), Cambridge: Royal Society of Chemistry. ISBN 0-85404-647-X.
  10. ↑ 10,0 10,1 10,2 (2008).Dalton Transactions.(21)
    2832.ISSN 1477-9226.doi:10.1039/b801115j.
  11. ↑ 11,0 11,1 Norman, Nicholas C. (2021). Periodicity and the s- and p- block elements, 2a edició edició (en anglés), Oxford. ISBN 978-0-19-259132-6.
  12. ↑ Huheey, James E. (1981). Química inorgànica : principis d'estructura i reactivitat, 2d ed edició, Mexico [D.F.]: HARLA. ISBN 968-6034-13-7.
  13. ↑ Weller, Martin, Dr (2014). Inorganic chemistry, Sixth edition edició (en anglés), Oxford. ISBN 978-0-19-964182-6.
Obtingut de «https://www.lenciclopedia.org/w/index.php?title=Ràdio_covalente&oldid=716406»