Длина химической связи
Длина химической связи — это среднее расстояние между ядрами двух атомов, соединённых химической связью. Она обычно измеряется в пикометрах (пм) или ангстремах (Å) и зависит прежде всего от размеров атомов и кратности связи.
Длина связи относится к строению отдельной молекулы или другого химического соединения. В рамках ковалентной связи она определяется положением ядер, при котором притяжение ядер к общим электронам уравновешивается отталкиванием ядер и электронных оболочек.
От чего зависит длина связи
- Размеры атомов. Чем больше радиусы связанных атомов, тем, как правило, больше расстояние между их ядрами.
- Кратность связи. Между одинаковыми атомами тройная связь короче двойной, а двойная — короче одинарной.
- Тип связи и окружение атомов. На значение могут влиять полярность, соседние атомы и строение всей частицы.
В первом приближении длину связи можно представить как сумму ковалентных радиусов атомов. Это не универсальный точный расчёт: табличные значения радиусов зависят от типа связи и её кратности. Обычно при увеличении кратности связи общие электроны сильнее притягивают атомы друг к другу, поэтому связь укорачивается и становится прочнее. Энергию разрыва такой связи рассматривают отдельно на странице энергия химической связи.
В молекуле азота \(\mathrm{N_2}\) атомы соединены тройной связью, а в молекуле водорода \(\mathrm{H_2}\) — одинарной. Сравнивать их длины напрямую нельзя только по кратности: атомы разные. Но для одной пары атомов правило видно ясно: \(\mathrm{C-C}\) длиннее, чем \(\mathrm{C=C}\), а \(\mathrm{C=C}\) длиннее, чем \(\mathrm{C\equiv C}\).
Длина химической связи — это расстояние между ядрами, а не размер атома и не длина всей молекулы. Кроме того, длина и энергия связи связаны не тождественно: более короткая связь обычно прочнее, но её энергия зависит также от природы атомов и окружения.
Какая связь между двумя атомами углерода обычно самая короткая?
Главное
- Длина химической связи — среднее расстояние между ядрами связанных атомов.
- Она увеличивается с размерами атомов и обычно уменьшается при увеличении кратности связи.
- Длину связи не следует путать с размером атома, длиной молекулы или энергией связи.