רדיוס קוולנטי

בכימיה, הרדיוס הקוולנטי, r cov, הוא מדד לגודלו של אטום המהווה חלק מקשר קוולנטי יחיד. הרדיוס נמדד בדרך כלל ביחידות פיקומטר (pm) או אנגסטרום (Å), כאשר 1 אנגסטרום = 100 פיקומטר.

באופן עקרוני, סכום שני הרדיוסים הקוולנטיים שווה לאורך הקשר הקוולנטי בין שני אטומים, . יתר על כן, ניתן להציג רדיוסים שונים עבור קשרים בודדים, כפולים ומשולשים (r2 ,r1 ו-r3 בהתאמה), באופן חישובי בלבד. יחסים אלו אינם מדויקים מכיוון שגודלו של אטום אינו קבוע אלא תלוי סביבה כימית. עבור קשרי A–B הטרואטומיים, מונחים יוניים עשויים להיכנס. לעיתים קרובות הקשרים הקוולנטיים הקוטביים קצרים מהצפוי בהתבסס על סכום הרדיוסים הקוולנטיים. ערכי טבלה של רדיוסים קוולנטיים הם ערכים ממוצעים או אידיאליים, אשר מעידים במקרים רבים על עבירות  (דמיון בתכונות כימיות ופיזקליות) במצבים שונים, מה שהופך אותם לשימושיים.

אורכי הקשר R(AB) נמדדים על ידי קריסטלוגרפיה בקרני רנטגן (לעיתים רחוקות יותר, עקיפת נייטרונים על גבישים מולקולריים). ספקטרוסקופיה סיבובית יכולה גם לתת ערכים מדויקים ביותר של אורכי קשר. עבור קשרים הומוגרעיניים A–A, לינוס פאולינג העריך את הרדיוס הקוולנטי למחצית מאורך הקשר היחיד ביסוד, למשל: כאשר  (במולקולת מימן) נוכל להגיד כי . בפועל, נהוג לקבל ערך רדיוס ממוצע ממגוון תרכובות קוולנטיות, אם כי בדרך כלל ההבדל קטן. ב-1983, פרסם סנדרסון רשימת רדיוסים קוולנטיים לא קוטביים עבור מרכיבי הקבוצה הראשית (יסודות מטורים 1–2 ו-13–18), אך זמינותם של אוספי נתונים גדולים יותר עבור אורכי קשר, בעלי עבירות גדולה יותר, מאגר המידע המבני של קיימברידג' תרמה לדיוק מדידה ברדיוסים קוולנטיים מיושנים במקרים רבים.

 רדיוסים ממוצעים 
הערכים בטבלה מטה מבוססים על ניתוח סטטיסטי של יותר מ-228,000 אורכי קשר ניסויים מאגר המידע המבני של קיימברידג'. עבור פחמן, ניתנים ערכים עבור הכלאת אורביטלים אטומיים שונה.
+רדיוס קוולנטי בפיקומטרים מניתוח של מאגר המידע המבני של קיימברידג', המכיל כ-1,030,000 מבנים גבישייםH He1 2(5)31 28LiBe BCNOFNe345678910(7)128(3)96רדיוס (סטיית תקן) / פיקומטר (3)84sp3 76(1)
sp2 73(2)

sp  69(1)(1)71(2)66(3)5758NaMg AlSiPSClAr1112 131415161718(9)166(7)141 (4)121(2)111(3)107(3)105(4)102(10)106KCa ScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr1920 21222324252627282930313233343536(12)203(10)176 (7)170(8)160(8)153(5)139l.s. 139(5)
h.s. 161(8)l.s. 132(3)
h.s. 152(6)l.s. 126(3)
h.s. 150(7)(4)124(4)132(4)122(3)122(4)120(4)119(4)120(3)120(4)116RbSr YZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe3738 39404142434445464748495051525354(9)220(10)195(7)190(7)175(6)164(5)154(7)147(7)146(7)142(6)139(5)145(9)144(5)142(4)139(5)139(4)138(3)139(9)140CsBa*LuHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn5556 71727374757677787980818283848586(11)244(11)215 (10)175(8)187(8)170(7)162(7)151(4)144(6)141(5)136(6)136(5)132(7)145(5)146(4)148(4)140150150FrRa**8788260(2)221  *LaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYb 5758596061626364656667686970 (8)207(9)204(7)203(6)201199(8)198(6)198(6)196(5)194(7)192(7)192(6)189(10)190(8)187 **AcThPaUNpPuAmCm 8990919293949596 215(6)206200(7)196(1)190(1)187(6)180(3)169

 רדיוסים עבור קשרים מרובים 
גישה שונה היא ייצור התאמה עקבית לכל היסודות בקבוצה קטנה יותר של מולקולות. זאת באמצעות בדיקת אורך הקשר עם אותו אטום או קבוצה פונקציונלית עבור כל היסודות. בדיקה זו נעשית בנפרד עבור קשרים בודדים, כפולים,. Figure 3 of this paper contains all radii of refs. [5-7]. The mean-square deviation of each set is 3 pm. ומשולשים עד יסודות כבדים. בבדיקה נעשה שימוש בנתונים ניסויים ובנתונים חישוביים. תוצאות הקשר היחיד דומות לרוב לאלו במאמרים מחקריים. שוני בין תוצאות אלה עשוי לנבוע ממספר קואורדינציה שונה בשני הניסויים, במיוחד במקרים של רוב מתכות המעבר (בעלי האורביטלים d ו-f). גודל הרדיוס יהיה בדרך כלל לפי .

יסודות מלאכותיים עד המספר האטומי 118 (אוגאנסון) הופקו בניסויים וישנם מחקרים כימיים על מספר הולך וגדל שלהם. שיטה זו, עקבית לעצמה, שימשה כדי להתאים רדיוסים קוולנטיים טטרהדרליים ל-30 יסודות ב-48 גבישים עם דיוק בעל טווח סטיה של עד פיקומטר.
+רדיוס קוולנטי של קשר יחיד, כפול ומשולש, הנקבע על ידי שימוש בכ-400 מרחקים מחושבים או ניסויים, RH He1 232
-

- 46
-

-LiBeBCNOFNe34רדיוס / פיקומטר: 5678910133
124

-102
90

85קשר יחיד
קשר כפול

קשר משולש85
78

7375
67

6071
60

5463
57

5364
59

5367
96

-NaMg AlSiPSClAr1112 131415161718155
160

-139
132

127 126
113

111116
107

102111
102

94103
94

9599
95

9396
107

96KCa ScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr1920 21222324252627282930313233343536196
193

-171
147

133 148
116

114136
117

108134
112

106122
111

103119
105

103116
109

102111
103

96110
101

101112
115

120118
120

-124
117

121121
111

114121
114

106116
107

107114
109

110117
121

108RbSr YZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe3738 39404142434445464748495051525354210
202

-185
157

139 163
130

124154
127

121147
125

116138
121

113128
120

110125
114

103125
110

106120
117

112128
139

137136
144

-142
136

146140
130

132140
133

127136
128

121133
129

125131
135

122CsBa*LuHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn5556 71727374757677787980818283848586232
209

-196
161

149 162
131

131152
128

122146
126

119137
120

115131
119

110129
116

109122
115

107123
112

110124
121

123133
142

-144
142

150144
135

137151
141

135145
135

129147
138

138142
145

133FrRa**LrRfDbSgBhHsMtDsRgCnNhFlMcLvTsOg8788 103104105106107108109110111112113114115116117118223
218

-201
173

159 161
141

-157
140

131149
136

126143
128

121141
128

119134
125

118129
125

113128
116

112121
116

118122
137

130136
-

-143
-

-162
-

-175
-

-165
-

-157
-

-  *LaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYb 5758596061626364656667686970 180
139

139163
137

131176
138

128174
137

-173
135

-172
134

-168
134

-169
135

132168
135

-167
133

-166
133

-165
133

-164
131

-170
129

- **AcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNo 8990919293949596979899100101102 186
153

140175
143

136169
138

129170
134

118171
136

116172
135

-166
135

-166
136

-168
139

-168
140

-165
140

-167
-

-173
139

-176
-

-

 ראו גם 
 זיקה אלקטרונית
 קונפיגורציה אלקטרונית
 הטבלה המחזורית

קישורים חיצוניים

 הערות שוליים 

קטגוריה:קשרים כימיים
קטגוריה:תכונות כימיות