共有結合半径

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共有結合半径(きょうゆうけつごうはんけい)とは、共有結合している原子間の電子雲または波動関数重なりまでの距離原子種電気陰性度などによって変わる。

また、定義がはっきりしないため、解釈によっても変化しうるが、原子Aと原子Bの共有結合半径の和、R(AB)=r(A)+r(B) で表されることが多い。ライナス・ポーリング同種二原子分子の場合、原子種、電気陰性度が共に同じであるため、原子間の距離の2分の1が共有結合半径と定義した。

概要[編集]

共有結合半径 rcov は1つの共有結合の一部を形成する原子から測定され、単位はピコメートル (pm) か、オングストローム (Å) を使う。1 Å = 100 pm である。より一般的には、同種二原子分子AAまたは、それに関連する元素を、実験、または量子化学計算から測定し、共有結合半径の距離を決める。

ほとんどの多重結合距離は、r1> r2> r3 の法則に従うが、いくつかの弱い多重結合だけはこの傾向から外れる可能性がある。それは、多重結合Rに炭素のよりも弱い配位子が結合している場合である。それらの半径 r(A) は原子Aの隣の原子か、その配位数に依存する。特にこの傾向はd軌道f軌道の遷移において見られる。

共有結合半径表[編集]

ここではセルフコンシステントアプローチによる共有結合半径単結合二重結合三重結合距離[1][2][3]を示す。分子AB間の共有結合距離は R(AB)=r(A)+r(B) で表される。また、同様にセルフコンシステントアプローチにより、四面体形分子の共有結合半径を考慮できる[4]

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

1
H
32
-
-

原子番号
元素
    単結合単位ピコメートル
二重結合単位ピコメートル
三重結合単位ピコメートル

2
He
46
-
-
3
Li
133
124
-
4
Be
102
90
85

5
B
85
78
73
6
C
75
67
60
7
N
71
60
54
8
O
63
57
53
9
F
64
59
53
10
Ne
67
96
-
11
Na
155
160
-
12
Mg
139
136
127

13
Al
126
113
111
14
Si
116
107
102
15
P
111
102
94
16
S
103
94
95
17
Cl
99
95
93
18
Ar
96
107
96
19
K
196
193
-
20
Ca
171
144
133
21
Sc
148
116
114
22
Ti
136
117
108
23
V
134
112
106
24
Cr
122
111
103
25
Mn
119
105
103
26
Fe
116
109
102
27
Co
111
103
96
28
Ni
110
101
101
29
Cu
112
115
120
30
Zn
118
120
-
31
Ga
124
117
121
32
Ge
124
117
121
33
As
121
114
106
34
Se
116
107
107
35
Br
114
109
110
36
Kr
117
121
108
37
Rb
210
202
-
38
Sr
185
157
139
39
Y
163
130
124
40
Zr
154
127
121
41
Nb
147
125
116
42
Mo
138
121
113
43
Tc
128
120
110
44
Ru
125
114
103
45
Rh
125
110
106
46
Pd
120
117
112
47
Ag
128
139
137
48
Cd
136
144
-
49
In
142
136
146
50
Sn
140
130
132
51
Sb
140
133
127
52
Te
136
128
121
53
I
133
129
125
54
Xe
131
135
122
55
Cs
232
209
-
56
Ba
196
161
149
*
72
Hf
152
128
121
73
Ta
146
126
119
74
W
137
120
115
75
Re
131
119
110
76
Os
129
116
109
77
Ir
122
115
107
78
Pt
123
112
110
79
Au
124
121
123
80
Hg
133
142
-
81
Tl
144
142
150
82
Pb
144
135
137
83
Bi
151
141
135
84
Po
145
135
129
85
At
147
138
138
86
Rn
142
145
133
87
 Fr
223
218
-
88
Ra
201
173
159
**
104
Rf
157
140
131
105
Db
149
136
126
106
Sg
143
128
121
107
Bh
141
128
119
108
Hs
134
125
118
109
Mt
129
125
113
110
Ds
128
116
112
111
Rg
121
116
118
112
Cn
122
137
130
113
Uut
136
-
-
114
Fl
143
-
-
115
Uup
162
-
-
116
Lv
175
-
-
117
Uus
165
-
-
118
Uuo
157
-
-

* ランタノイド 57
La
180
139
139
58
Ce
163
137
131
59
Pr
176
138
128
60
Nd
174
137

61
Pm
173
135

62
Sm
172
134

63
Eu
168
134

64
Gd
169
135
132
65
Tb
168
135

66
Dy
167
133

67
Ho
166
133

68
Er
165
133

69
Tm
164
131

70
Yb
170
129

71
Lu
162
131
131
** アクチノイド 89
Ac
186
153
140
90
Th
175
143
136
91
Pa
169
138
129
92
U
170
134
118
93
Np
171
136
116
94
Pu
172
135

95
Am
166
135

96
Cm
166
136

97
Bk
166
139

98
Cf
168
140

99
Es
165
140

100
Fm
167


101
Md
173
139

102
No
176
159

103
Lr
161
141

ここでKCs単結合距離を求めたい場合、R(KCs)=r(K)+r(Cs)=428pm(ピコメートル)になる。

脚注[編集]

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  1. ^ Pekka Pyykkö; Michiko Atsumi (2009). “Molecular single-bond covalent radii for elements 1 - 118”. Chemistry: A European Journal 15: 186–197. doi:10.1002/chem.200800987. 
  2. ^ Pekka Pyykkö; Michiko Atsumi (2009). “Molecular Double-Bond Covalent Radii for Elements Li-E112”. Chemistry: A European Journal 15: 12770–12779. doi:10.1002/chem.200901472. 
  3. ^ Pekka Pyykkö; Sebastian Riedel; Michael Patzschke (2005). “Triple-Bond Covalent Radii”. Chemistry: A European Journal 11: 3511–3520. doi:10.1002/chem.200401299. 
  4. ^ P. Pyykkö (2012). “Refitted tetrahedral covalent radii for solids”. Physical Review B 85 (2): 024115, 7 p. doi:10.1103/PhysRevB.85.024115. 

関連項目[編集]