Radio covalente

El radio covalente, r_cov, es una medida del tamaño de un átomo que forma parte de un enlace covalente. Por lo general, se mide en picómetros (pm) o angstroms (Å), con 1 Å = 100 pm.

En principio, la suma de los dos radios covalentes debería ser igual a la longitud del enlace covalente entre dos átomos, R(AB) = r(A) + r(B). Además, se pueden introducir diferentes radios para enlaces simples, dobles y triples (r₁, r₂ y r₃ a continuación), de forma puramente sentido operativo. Estas relaciones ciertamente no son exactas porque el tamaño de un átomo no es constante sino que depende de su entorno químico. Para enlaces heteroatómicos A-B, pueden entrar términos iónicos. A menudo, los enlaces covalentes polares son más cortos de lo que cabría esperar en función de la suma de los radios covalentes. Los valores tabulados de radios covalentes son valores promedio o idealizados, que sin embargo muestran cierta transferibilidad entre diferentes situaciones, lo que los hace útiles.

Las longitudes de enlace R(AB) se miden por difracción de rayos X (más raramente, difracción de neutrones en cristales moleculares). La espectroscopia rotacional también puede dar valores extremadamente precisos de las longitudes de los enlaces. Para los enlaces A-A homonucleares, Linus Pauling tomó el radio covalente como la mitad de la longitud del enlace simple en el elemento, p. R(H–H, en H₂) = 74.14 pm, entonces r_cov(H) = 37.07 pm: en la práctica, es habitual obtener un valor medio de una variedad de compuestos covalentes, aunque la diferencia suele ser pequeña. Sanderson ha publicado un conjunto reciente de radios covalentes no polares para los elementos del grupo principal, pero la disponibilidad de grandes colecciones de longitudes de enlace, que son más transferibles, de la base de datos cristalográfica de Cambridge ha vuelto obsoletos los radios covalentes en muchas situaciones.

Radios medios

Los valores de la siguiente tabla se basan en un análisis estadístico de más de 228 000 longitudes de enlace experimentales de la base de datos estructural de Cambridge. Para el carbono, se dan valores para las diferentes hibridaciones de los orbitales.

Radios para enlaces múltiples

Un enfoque diferente es hacer un ajuste autoconsistente para todos los elementos en un conjunto más pequeño de moléculas. Esto se hizo por separado para solteros, doble, y triples enlaces hasta elementos superpesados. Se utilizaron datos tanto experimentales como computacionales. Los resultados del enlace simple suelen ser similares a los de Cordero et al. Cuando son diferentes, los números de coordinación utilizados pueden ser diferentes. Este es notablemente el caso de la mayoría de los metales de transición (d y f). Normalmente uno espera que r₁ > r₂ > r₃. Pueden ocurrir desviaciones para enlaces múltiples débiles, si las diferencias del ligando son mayores que las diferencias de R en los datos utilizados.

Tenga en cuenta que ahora se han producido experimentalmente elementos hasta el número atómico 118 (oganesson) y que hay estudios químicos sobre un número cada vez mayor de ellos. Se utilizó el mismo enfoque autoconsistente para ajustar los radios covalentes tetraédricos de 30 elementos en 48 cristales con precisión subpicómetro.