El radio covalente , r cov , es una medida del tamaño de un átomo que forma parte de un enlace covalente . Generalmente se mide en picómetros (pm) o angstroms (Å), siendo 1 Å = 100 pm.
En principio, la suma de los dos radios covalentes debería ser igual a la longitud del enlace covalente entre dos átomos, R (AB) = r (A) + r (B). Además, se pueden introducir diferentes radios para enlaces simples, dobles y triples (r 1 , r 2 y r 3 a continuación), en un sentido puramente operativo. Estas relaciones ciertamente no son exactas porque el tamaño de un átomo no es constante sino que depende de su entorno químico. Para enlaces heteroatómicos A–B, pueden entrar términos iónicos. A menudo, los enlaces covalentes polares son más cortos de lo que se esperaría en función de la suma de los radios covalentes. Los valores tabulados de los radios covalentes son valores promedio o idealizados, que sin embargo muestran una cierta transferibilidad entre diferentes situaciones, lo que los hace útiles.
Las longitudes de enlace R (AB) se miden por difracción de rayos X (más raramente, difracción de neutrones en cristales moleculares ). La espectroscopia rotacional también puede dar valores extremadamente precisos de longitudes de enlace. Para enlaces homonucleares A–A, Linus Pauling tomó el radio covalente como la mitad de la longitud de enlace simple en el elemento, p. ej. R (H–H, en H 2 ) = 74,14 pm entonces r cov (H) = 37,07 pm: en la práctica, es habitual obtener un valor promedio de una variedad de compuestos covalentes, aunque la diferencia suele ser pequeña. Sanderson ha publicado un conjunto reciente de radios covalentes no polares para los elementos del grupo principal, [1] pero la disponibilidad de grandes colecciones de longitudes de enlace, que son más transferibles , de la Base de Datos Cristalográfica de Cambridge [2] [3] ha hecho que los radios covalentes sean obsoletos en muchas situaciones.
Los valores de la siguiente tabla se basan en un análisis estadístico de más de 228.000 longitudes de enlace experimentales de la base de datos estructural de Cambridge. [4] Para el carbono, se dan valores para las diferentes hibridaciones de los orbitales.
Un enfoque diferente es hacer un ajuste autoconsistente para todos los elementos en un conjunto más pequeño de moléculas. Esto se hizo por separado para enlaces simples [5] , dobles [6] y triples [7] hasta elementos superpesados. Se utilizaron datos tanto experimentales como computacionales. Los resultados de enlace simple son a menudo similares a los de Cordero et al. [4] Cuando son diferentes, los números de coordinación utilizados pueden ser diferentes. Este es notablemente el caso para la mayoría de los metales de transición (d y f). Normalmente, se espera que r 1 > r 2 > r 3 . Pueden ocurrir desviaciones para enlaces múltiples débiles, si las diferencias del ligando son mayores que las diferencias de R en los datos utilizados.
Cabe señalar que ya se han producido experimentalmente elementos de hasta número atómico 118 ( oganesón ) y que hay estudios químicos sobre un número cada vez mayor de ellos. Se utilizó el mismo enfoque autoconsistente para ajustar los radios covalentes tetraédricos de 30 elementos en 48 cristales con precisión subpicométrica. [8]