共有結合半径

共有結合半径（きょうゆうけつごうはんけい、英: covalent radius）とは、共有結合している原子の大きさを表す尺度である。原子種、電気陰性度などによって変わる。

また、定義がはっきりしないため、解釈によっても変化しうるが、共有結合している原子Aと原子Bの距離は各原子の共有結合半径の和、R(AB)=r(A)+r(B) で表されることが多い。ライナス・ポーリングは同種二原子分子の場合、原子種、電気陰性度が共に同じであるため、原子間の距離の2分の1が共有結合半径と定義した。

概要

共有結合半径 r_cov は1つの共有結合の一部を形成する原子から測定され、単位には通常ピコメートル (pm) かオングストローム (Å) を使う。より一般的には、同種二原子分子AAまたは、それに関連する元素を、実験、または量子化学計算から測定し、共有結合半径の距離を決める。

ほとんどの多重結合では、結合次数が大きいほど結合距離が短い (r₁> r₂> r₃) 傾向にあるが、いくつかの弱い多重結合だけはこの傾向から外れる可能性がある。それは、多重結合Rに炭素のよりも弱い配位子が結合している場合である。それらの半径 r(A) は原子Aの隣の原子か、その配位数に依存する。特にこの傾向はd軌道、f軌道の遷移において見られる。

共有結合半径表

ここではセルフコンシステントアプローチによる共有結合半径の単結合、二重結合、三重結合距離を示す。分子AB間の共有結合距離は R(AB)=r(A)+r(B) で表される。また、同様にセルフコンシステントアプローチにより、四面体形分子の共有結合半径を考慮できる。

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1 H 32 - -

原子番号 元素     単結合（単位：ピコメートル） 二重結合（単位：ピコメートル） 三重結合（単位：ピコメートル）

2 He 46 - -

3 Li 133 124 -

4 Be 102 90 85

5 B 85 78 73

6 C 75 67 60

7 N 71 60 54

8 O 63 57 53

9 F 64 59 53

10 Ne 67 96 -

11 Na 155 160 -

12 Mg 139 136 127

13 Al 126 113 111

14 Si 116 107 102

15 P 111 102 94

16 S 103 94 95

17 Cl 99 95 93

18 Ar 96 107 96

19 K 196 193 -

20 Ca 171 144 133

21 Sc 148 116 114

22 Ti 136 117 108

23 V 134 112 106

24 Cr 122 111 103

25 Mn 119 105 103

26 Fe 116 109 102

27 Co 111 103 96

28 Ni 110 101 101

29 Cu 112 115 120

30 Zn 118 120 -

31 Ga 124 117 121

32 Ge 124 117 121

33 As 121 114 106

34 Se 116 107 107

35 Br 114 109 110

36 Kr 117 121 108

37 Rb 210 202 -

38 Sr 185 157 139

39 Y 163 130 124

40 Zr 154 127 121

41 Nb 147 125 116

42 Mo 138 121 113

43 Tc 128 120 110

44 Ru 125 114 103

45 Rh 125 110 106

46 Pd 120 117 112

47 Ag 128 139 137

48 Cd 136 144 -

49 In 142 136 146

50 Sn 140 130 132

51 Sb 140 133 127

52 Te 136 128 121

53 I 133 129 125

54 Xe 131 135 122

55 Cs 232 209 -

56 Ba 196 161 149

*

72 Hf 152 128 121

73 Ta 146 126 119

74 W 137 120 115

75 Re 131 119 110

76 Os 129 116 109

77 Ir 122 115 107

78 Pt 123 112 110

79 Au 124 121 123

80 Hg 133 142 -

81 Tl 144 142 150

82 Pb 144 135 137

83 Bi 151 141 135

84 Po 145 135 129

85 At 147 138 138

86 Rn 142 145 133

87  Fr 223 218 -

88 Ra 201 173 159

**

104 Rf 157 140 131

105 Db 149 136 126

106 Sg 143 128 121

107 Bh 141 128 119

108 Hs 134 125 118

109 Mt 129 125 113

110 Ds 128 116 112

111 Rg 121 116 118

112 Cn 122 137 130

113 Nh 136 - -

114 Fl 143 - -

115 Mc 162 - -

116 Lv 175 - -

117 Ts 165 - -

118 Og 157 - -

* ランタノイド

57 La 180 139 139

58 Ce 163 137 131

59 Pr 176 138 128

60 Nd 174 137

61 Pm 173 135

62 Sm 172 134

63 Eu 168 134

64 Gd 169 135 132

65 Tb 168 135

66 Dy 167 133

67 Ho 166 133

68 Er 165 133

69 Tm 164 131

70 Yb 170 129

71 Lu 162 131 131

** アクチノイド

89 Ac 186 153 140

90 Th 175 143 136

91 Pa 169 138 129

92 U 170 134 118

93 Np 171 136 116

94 Pu 172 135

95 Am 166 135

96 Cm 166 136

97 Bk 166 139

98 Cf 168 140

99 Es 165 140

100 Fm 167

101 Md 173 139

102 No 176 159

103 Lr 161 141

ここでKCs単結合距離を求めたい場合、R(KCs)=r(K)+r(Cs)=428pm(ピコメートル)になる。

関連項目

• 共有結合
• ファンデルワールス半径
• イオン半径