شعاع کووالانسی چیست؟ – به زبان ساده

شعاع کووالانسی در پیوندهای چندگانه

همانطور که گفته شد، به لحاظ نظری، مجموع دو شعاع باید با طول پیوند کووالانسی بین دو اتم، برابر باشد.

$$\begin{equation} R(\mathrm{AB})=r(\mathrm{~A})+r(\mathrm{~B}) \end{equation}$$

طول پیوندها به کمک پراش اشعه ایکس اندازه‌گیری می‌شود. از روش‌های طیف‌سنجی نیز برای اندازه‌گیری طول پیوندها بهره می‌گیرند. برای مولکول‌های جورهسته، این شعاع توسط «لینوس پاولینگ» (Linus Pauling) برابر با نصف طول پیوند یگانه تعریف شد. البته در عمل این امکان وجود دارد که با وجود اختلاف کم، مقادیر متوسط طول پیوند را از ترکیبات کووالانسی مختلف بدست آورد.

شعاع کووالانسی و شعاع اتمی

ق

فیلم آموزش پیوند کووالانسی قطبی و غیرقطبی در فرادرس

کلیک کنید

تفاوت شعاع کووالانسی و واندروالس چیست؟

مثال محاسبه شعاع کووالانسی

شعاع کووالانسی را در مولکول‌های دواتمی می‌توان به شکل‌های جورهسته و ناجورهسته محاسبه کرد. در ادامه مثال‌هایی برای محاسبه این شعاع ارائه می‌شود.

مثال شعاع کووالانسی مولکول جورهسته

زمانی که مولکول دواتمی جورهسته مانند $$F_2$$ و $$Cl_2$$  - به صورت $$A_2$$ - داشته باشیم، طول پیوند $$(\mathrm{d}(\mathrm{A}-mathrm{A}))$$ به شکل زیر محاسبه می‌شود.

$$\begin{equation} \begin{array}{l} \mathrm{d}(\mathrm{A}-mathrm{A})=\mathrm{r}(\mathrm{A})+mathrm{r}(\mathrm{A}) \ \mathrm{d}(\mathrm{A}-mathrm{A})=2 \times (\mathrm{A}) \ \mathrm{r}(\mathrm{A})=\mathrm{d}(\mathrm{A}-mathrm{A}) / 2 \end{array} \end{equation}$$

رابطه بالا بیان می‌کند زمانیکه مولکولی دو اتمی داشته باشیم، شعاع کووالانسی یک اتم برابر با نیمی از فاصله بین هسته‌ای در مولکول است. به طور مثال، در مولکول دواتمی کلر، فاصله پیوندی دو اتم کلر در برخی منابع برابر با 198 پیکومتر ذکر می‌شود. در نتیجه، شعاع کووالانسی اتم کلر را می‌توان نصف این مقدار یعنی ۹۹ پیکومتر ذکر کرد.

مثال شعاع کووالانسی مولکول ناجورهسته

$$\begin{equation} \begin{array}{l} \mathrm{d}(\mathrm{C}-mathrm{Cl})=\mathrm{r}(\mathrm{C})+mathrm{r}(\mathrm{Cl}) \ \mathrm{r}(\mathrm{C})=\mathrm{d}(\mathrm{C}-mathrm{Cl})-mathrm{r}(\mathrm{Cl}) \ =176-mathrm{r}(\mathrm{Cl}) \end{array} \end{equation}$$

بنابراین، شعاع کووالانسی اتم کربن را می‌توان از کم کردن شعاع کووالانسی اتم کلر از طول پیوند کربن-کلر محاسبه کرد. همچنین اگر شعاع کووالانسی اتم کربن را نیز داشته باشیم، این شعاع در اتم کلر را نیز به طور مشابه می‌توان محاسبه کرد.