Μήκος δεσμού
Μήκος δεσμού, στη μοριακή γεωμετρία, είναι η μέση απόσταση μεταξύ δύο συνδεμένων ατόμων σε ένα μόριο. Είναι μια μεταβιβάσιμη ιδιότητα ενός χημικού δεσμού ανάμεσα σε άτομα σταθερών τύπων, σχετικά ανεξάρτητη από το υπόλοιπο μόριο.
Εξηγήσεις
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Το μήκος δεσμού είναι σχετικό με την τάξη του χημικού δεσμού, εφόσον όσο πιο πολλά ηλεκτρόνια παίρνουν μέρος στο σχηματισμό του δεσμού, τόσο περισσότερο βραχύς είναι ο δεσμός. Το μήκος δεσμού επίσης είναι αντιστρόφως ανάλογο με την ισχύ του δεσμού και την ενέργεια διάσπασης του δεσμού, καθώς, όταν οι υπόλοιποι παράγοντες είναι ίσοι, ένας ισχυρότερος δεσμός είναι και βραχύτερος. Σε ένα δεσμό μεταξύ δυο ίδιων ατόμων, το μισό του μήκους δεσμού είναι ίσο με την ομοιοπολική ακτίνα.
Τα μήκη δεσμών μετριούνται στη στερεή φάση με μέσα όπως η διάθλαση ακτίνων Χ ή κατά προσέγγιση στην αέρια φάση με φασματοσκοπία μικροκυμάτων. Ένα σύνολο δύο ατόμων που μοιράζονται ένα χημικό δεσμό είναι μοναδικό «πηγαίνοντας» από το ένα μόριο σε ένα άλλο. Για παράδειγμα, ο δεσμός άνθρακα - υδρογόνου στο μεθάνιο είναι διαφορετικός από το δεσμό άνθρακα - υδρογόνου στο χλωρομεθάνιο. Είναι ωστόσο πιθανό να γίνουν κάποιες γενικεύεσεις όταν η γενική δομή είναι η ίδια.
Μήκη δεσμών άνθρακα με διάφορα χημικά στοιχεία
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Ένας πίνακας με πειραματικούς απλούς χημικούς δεσμούς[1] του άνθρακα με άλλα χημικά στοχεία δίνεται παρακάτω. Τα μήκη δεσμού εκφράζονται σε πικόμετρα. Κατά προσέγγιση το μήκος δεσμού ισούται με το άθροισμα των ομοιοπολικών ακτίνων των ατόμων που σχηματίζουν το χημικό δεσμό[2]. Ως μια γενική τάση, τα μήκη δεσμών μειώνονται κατά μήκος μιας περιόδου του περιοδικού πίνακα των χημικών στοιχείων, ενώ αυξάνονται προς τα κάτω σε μια ομάδα του. Αυτή η τάση είναι ταυτόσημη με την αντίστοιχη των ατομικών ακτίνων.
| Συνδεμένο χημικό στοιχείο | Μήκος δεσμού (pm) | Ομάδα |
|---|---|---|
| H | 106 - 112 | - |
| Be | 193 | Αλκαλικές γαίες |
| Mg | 207 | Αλκαλικές γαίες |
| B | 156 | Ομάδα του βορίου |
| Al | 224 | Ομάδα του βορίου |
| In | 216 | Ομάδα του βορίου |
| C | 120 - 154 | Ομάδα του άνθρακα |
| Si | 186 | Ομάδα του άνθρακα |
| Sn | 214 | Ομάδα του άνθρακα |
| Pb | 229 | Ομάδα του άνθρακα |
| N | 147 - 210 | Πνικτογόνα |
| P | 187 | Πνικτογόνα |
| As | 198 | Πνικτογόνα |
| Sb | 220 | Πνικτογόνα |
| Bi | 230 | Πνικτογόνα |
| O | 143 - 215 | Χαλκογόνα |
| S | 181 - 255 | Χαλκογόνα |
| Cr | 192 | Ομάδα του χρωμίου |
| Se | 198 - 271 | Χαλκογόνα |
| Te | 205 | Χαλκογόνα |
| Mo | 208 | Ομάδα του χρωμίου |
| W | 206 | Ομάδα του χρωμίου |
| F | 134 | Αλογόνα |
| Cl | 176 | Αλογόνα |
| Br | 193 | Αλογόνα |
| I | 213 | Αλογόνα |
Μήκη δεσμών σε οργανικές ενώσεις
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Το πραγματικό μήκος δεσμού ανάμεσα σε δυο άτομα σε ένα μόριο εξαρτάται από τέτοιες παραμέτρους όπως ο υβριδισμός των τροχιακών, καθώς και την ηλεκτρονιακή και τη στερεοχημική φύση των υποκαταστατών. Ο δεσμός άνθρακα - άνθρακα στο διαμάντι είναι 154 pm, που είναι επίσης το μεγαλύτερο μήκος δεσμού που υπάρχει για κανονικούς ομοιοπολικούς δεσμούς άνθρακα - άνθρακα.
Ασυνήθιστα μήκη δεσμών, όμως, υπάρχουν. Στο τρικυκλοβουταβενζόλιο, αναφέρθηκε ένα μήκος δεσμού των 160 pm. Ένα άλλο ρεκόρ κατέχει ένα άλλο κυκλοβουταβενζόλιο, με μήκος δεσμού 174 pm, με βάση μέτρηση με κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ[3]. Σε αυτόν τον τύπο ενώσεων ο κυκλοβουτανικός δακτύλιος υποχρεώνει σε γωνίες περίπου 90° μεταξύ των ατόμων άνθρακα που συνδέονται με το βενζολικό δακτύλιο, που κανονικά έχουν γωνίες των 120°.
Αναφορές και σημειώσεις
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]- ↑ 1,0 1,1 Handbook of Chemistry & Physics (65th ed.). CRC Press. ISBN 0-8493-0465-2.
- ↑ Οι ομοιπολικές ακτίνες δίνονται συνήθως στα λήμματα των χημικών στοιχείων.
- ↑ Fumio Toda (April 2000). "Naphthocyclobutenes and Benzodicyclobutadienes: Synthesis in the Solid State and Anomalies in the Bond Lengths". European Journal of Organic Chemistry 2000 (8): 1377–1386. doi:10.1002/(SICI)1099-0690(200004)2000:8<1377::AID-EJOC1377>3.0.CO;2-I.