Kovalenttinen säde
Kemiassa voidaan arvioida kahden atomin A ja B välinen sidospituus R näiden atomien kovalenttisten säteiden summana, R(AB) = r(A) + r(B). Linus Pauling määritteli säteen r(A) puolittamalla sopivan A-A kovalenttisen sidoksen pituuden. Sidospituuksien ja kovalenttisten säteiden tyypillisiä yksiköitä ovat pikometri (pm) tai Ångström (Å). 1 Å = 100 pm, 1 pm = 10−12 m. Yleisemmin voidaan sovittaa sarja tiettyjen alkuaineiden kovalenttisia säteitä joukkoon mitattuja tai kvanttikemiallisesti laskettuja sidospituuksia antamatta erityisasemaa homonukleaarisille A-A sidoksille tai tietyille alkuaineille, kuten hiilelle. Lisäksi sovitus voidaan tehdä erikseen yksin-, kaksin- tai kolminkertaisille sidoksille. Näin on saatu taulukossa olevat säteet r1, r2 ja r3.
Vahvoja moninkertaisia sidoksia muodostaville alkuaineille kuten hiilelle on voimassa laki r1 > r2 > r3. Eräille vain heikkoja moninkertaissidoksia muodostaville alkuaineille voi esiintyä poikkeamia tästä, jos sidospituuden R moninkertaislyhenemä on pienempi kuin käytettyjen ligandien (kuten C) vastaava lyhenemä. Mainitut säteet r(A) riippuvat oletetusta atomin A naapurien lukumäärästä eli koordinaatioluvusta, CN, erityisesti (d ja f) siirtymämetalleille.
Tetraedriset kovalenttiset säteet on tarkoitettu kiteille, joissa sidoksen A-B kummallakin atomilla on neljä naapuria tetraedrisissa sidoskulmissa. Esimerkkejä kiteistä ovat timantti, binääriset yhdisteet kuten ZnS tai GaAs, kolmen alkuaineen yhdisteet kuten kalkopyriittirakenne CuInS2 jne. Vuonna 2012 julkaistun sovituksen[1] neliöllinen keskipoikkeama on vain 0.67 pm 30 alkuaineelle 48 yhdisteessä.
Taulukko
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Ryhmä → | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||
(I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII) | |||||||||||||
↓ Jakso | ||||||||||||||||||||
1 | 1 H 32 - - |
Alkuaine r1(pm)[2] r2(pm)[3] r3(pm)[4] |
2 He 46 - - | |||||||||||||||||
2 | 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 - | ||||||||||||
3 | 11 Na 155 160 - |
12 Mg 139 132 127 |
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 | ||||||||||||
4 | 19 K 196 193 - |
20 Ca 171 147 133 |
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 | ||
5 | 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 | ||
6 | 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 | ||
7 | 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 Nh 136 - - |
114 Fl 143 - - |
115 Mc 162 - - |
116 Lv 175 - - |
117 Ts 165 - - |
118 Og 157 - - | ||
* Lantanoidit | 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 | |||||
** Aktinoidit | 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 |
Lähteet
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]- ↑ P. Pyykkö, Phys. Rev. B, 85, 2012,024115, doi10.1103/PhysRevB.85.024115
- ↑ P. Pyykkö, M. Atsumi,Chem. Eur. J., 15, 2009,186-197 doi:10.1002/chem.200800987
- ↑ P. Pyykkö, M. Atsumi,Chem. Eur. J., 15, 2009,12770–12779, doi:10.1002/chem.200901472. Tämän työn kuva 3 sisältää oheisessa taulukossa olevat arvot.
- ↑ P. Pyykkö, S. Riedel, M. Patzschke,Chem. Eur. J., 11, 2005,3511–3520 doi:10.1002/chem.200401299. Kunkin sovituksen neliöllinen keskipoikkeama on 3 pm.