Длина химической связи

Структура молекулы сероуглерода OCS с длиной связи C=S 1,5601 Å и длиной связи C=O 1,1578 Å. Данные из справочника CRC по химии и физике, 88-е издание.

Длина химической связи — расстояние между ядрами химически связанных атомов. Длина химической связи — важная физическая величина, определяющая геометрические размеры химической связи, её протяжённость в пространстве.

Нильс Бор отмечал: «… благодаря большой массе ядер по сравнению с массой электронов можно с большой точностью рассчитывать конфигурации атомов в молекулах, эти конфигурации соответствуют хорошо известным структурным формулам, которые оказались столь необходимыми для упорядочения химических данных».

Для определения длины химической связи используют различные методы. Газовую электронографию, микроволновую спектроскопию, спектры комбинационного рассеяния и ИК-спектры высокого разрешения применяют для оценки длины химических связей изолированных молекул в паровой (газовой) фазе.

Межъядерные расстояния в кристаллах определяют с помощью рентгеноструктурного анализа, нейтронографии и электронографии.

Считается, что длина химической связи является аддитивной величиной, определяемой суммой ковалентных радиусов атомов, составляющих химическую связь. Л. Полинг в своей книге привёл значения ковалентных радиусов большого числа элементов.

Однако, длина химической связи (d_AB) между электроотрицательным и электроположительным атомами несколько короче, чем длина, полученная сложением ковалентных радиусов элементов (r_A и r_B), составляющих молекулу. Поправка на отклонение от принципа аддитивности ковалентных радиусов учитывается уравнением Шомакера-Стивенсона:

$d_{AB}=r_A+r_B-0,09({\chi }_A-{\chi }_B)$

и составляет величину $k=0,09\mathrm{\Delta }\chi$, где $\mathrm{\Delta }\chi$ — разность значений электроотрицательностей атомов ${\chi }_A$ и ${\chi }_B$.

В 50-е годы прошлого века разработана практическая шкала электроотрицательностей атомов, в течение пары десятилетий находившая многие применения и оптимизации, однако в настоящее время замененная точными квантовохимическими расчетами .