Ковале́нтный ра́диус — характеристика атомов, образующих ковалентную связь, принимаемая равной половине расстояния между ядрами атомов данного химического элемента, которые образуют между собой ковалентную неполярную связь в кристалле простого вещества. Другими словами, если обозначить через X атомы элемента, образующего кристалл с ковалентной связью Х—Х, то для галогенов ковалентный радиус равен половине длины связи в молекуле X2, для серы и селена — половине длины связи в молекуле X8, а для углерода и кремния он принимается равным половине кратчайшего межатомного расстояния в кристаллах алмаза и кремния. Является разновидностью атомных радиусов.
В сложных веществах длина ковалентной связи между разными атомами А и В принимается равной сумме их ковалентных радиусов, , что позволяет, зная радиус одного из атомов, рассчитывать ковалентные радиусы других атомов, образующих связь, в том числе для элементов, атомы которых не связаны ковалентными связями в образуемых ими простых веществах (например, металлы).
Ковалентный радиус позволяет приближенно оценивать межатомное (межядерное) расстояние для ковалентных связей в молекулах и кристаллах. Для других типов химических связей используются другие виды атомных радиусов, например, для веществ с металлической связью — металлические радиусы, ионной — ионные радиусы; для оценки размеров атомов благородных газов, а также расстояния между атомами, составляющие разные молекулы (например, в молекулярных кристаллах), применяют ван-дер-ваальсовы радиусы.
Таблица ковалентных радиусов Значения в таблице основаны на статистическом анализе более чем 228 тысяч экспериментально измеренных длин связей из Кембриджской структурной базы данных (Cambridge Structural Database). Числа в скобках — оцененные стандартные отклонения в единицах последней значащей цифры.
+ Ковалентные радиусы в пикометрахH He1 231(5) 28LiBe BCNOFNe34 5678910128(7)96(3) 84(3)sp3 76(1)sp2 73(2)sp 69(1)71(1)66(2)57(3)58NaMg AlSiPSClAr1112 131415161718166(9)141(7) 121(4)111(2)107(3)105(3)102(4)106(10)KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr192021222324252627282930313233343536203(12)176(10)170(7)160(8)153(8)139(5)l.s. 139(5)h.s. 161(8)l.s. 132(3)<p>h.s. 152(6)l.s. 126(3)<p>h.s. 150(7)124(4)132(4)122(4)122(3)120(4)119(4)120(4)120(3)116(4)RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe373839404142434445464748495051525354220(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)CsBaLaLuHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn5556 71727374757677787980818283848586244(11)215(11) 187(8)175(10)170(8)162(7)151(7)144(4)141(6)136(5)136(6)132(5)145(7)146(5)148(4)140(4)150150FrRaAc8788 260221(2) LaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYb 5758596061626364656667686970 207(8)204(9)203(7)201(6)199198(8)198(6)196(6)194(5)192(7)192(7)189(6)190(10)187(8) AcThPaUNpPuAmCm 8990919293949596 215206(6)200196(7)190(1)187(1)180(6)169(3)
Другой подход основывается на самосогласованной оптимизации ковалентных радиусов всех элементов для меньшего набора молекул. Это было сделано отдельно для одинарных (), двойных (). и тройных () связей для всех элементов, кроме сверхтяжёлых. В нижеследующей таблице, полученной на базе этого подхода, использованы и экспериментальные, и расчётные данные. Тот же самосогласованный подход был использован для соответствующих тетраэдрических ковалентных радиусов для 30 элементов в 48 кристаллах с точностью лучше 1 пикометра.
1(IA)2(IIA)3(IIIB)4(IVB)5(VB)6(VIB)7(VIIB)8(VIIIB)9(VIIIB)10(VIIIB)11(IB)12(IIB)13(IIIA)14(IVA)15(VA)16(VIA)17(VIIA)18(VIIIA)Период11H32 — —Зарядовое число Химический элемент (пм) (пм) (пм)2He46——23Li133124—4Be10290855B 8578736C7567607N 7160548O 6357539F 64595310Ne 6796—311Na 155160—12Mg 13913212713Al 12611311114Si 11610710215P 1111029416S 103949517Cl 99959318Ar 9610796419K 196193—20Ca 17114713321Sc 14811611422Ti 13611710823V 13411210624Cr 12211110325Mn 11910510326Fe 11610910227Co 1111039628Ni 11010110129Cu 11211512030Zn 118120—31Ga 12411712132Ge 12111712133As 12111410634Se 11610710735Br 11410911036Kr 117121108537Rb 210202—38Sr 18515713939Y 16313012440Zr 15412712141Nb 14712511642Mo 13812111343Tc 12812011044Ru 12511410345Rh 12511010646Pd 12011711247Ag 12813913748Cd 136144—49In 14213614650Sn 14013013251Sb 14013312752Te 13612812153I 13312912554Xe 131135122655Cs 232209—56Ba 196161149*72Hf 15212812173Ta 14612611974W 13712011575Re 13111911076Os 12911610977Ir 12211510778Pt 12311211079Au12412112380Hg 133142—81Tl 14414215082Pb 14413513783Bi 15114113584Po 14513512985At 14713813886Rn 142145133787 Fr 223218—88Ra 201173159**104Rf 157140131105Db 149136126106Sg 143128121107Bh 141128119108Hs 134125118109Mt 129125113110Ds 128116112111Rg 121116118112Cn 122137130113Nh 136——114Fl 143——115Mc 162——116Lv 175——117Ts 165——118Og 157——* Лантаноиды57La 18013913958Ce 16313713159Pr 17613812860Nd 17413761Pm 17313562Sm 17213463Eu 16813464Gd 16913513265Tb 16813566Dy 16713367Ho 16613368Er 16513369Tm 16413170Yb 17012971Lu 162131131** Актиноиды89Ac 18615314090Th 17514313691Pa 16913812992U 17013411893Np 17113611694Pu 17213595Am 16613596Cm 16613697Bk 16813998Cf 16814099Es 165140100Fm 167101Md 173139102No 176159103Lr 161141
См. также Металлический радиус Ионный радиус Радиус Ван-дер-Ваальса
Литература
Примечания
Категория:Общая химия Категория:Кристаллохимия