Définition du rayon covalent

Le concept de rayon covalent est lié à la taille d’un atome lorsqu’il fait partie d’une liaison covalente avec un autre atome. Comme on le voit sur la figure, le rayon covalent est défini comme la moitié de la distance entre les noyaux des deux atomes qui partagent une liaison covalente. Le rayon covalent est exprimé en unités de picomètres (pm) ou angströms (Å) (1 Å = 100 pm). Parce que le rayon covalent d’un atome est défini en fonction de son association avec d’autres atomes, sa valeur n’est pas unique et dépendra de sa liaison avec d’autres atomes; Comme nous le verrons plus loin, le rayon covalent d’un élément est différent s’il est combiné avec une simple liaison covalente ou avec une double ou triple liaison covalente.

Rayon atomique, rayon ionique, rayon métallique et rayon covalent

La notion de rayon atomique d’un élément est associée à la distance entre son noyau et les électrons les plus éloignés. La forme de l’atome peut changer lors de la liaison avec d’autres atomes, de sorte que le rayon atomique n’est pas un paramètre physique défini de manière cohérente, et donc différents rayons sont définis en fonction de la liaison chimique de l’atome. En général, le rayon atomique d’un élément chimique peut être défini comme la moitié de la distance entre son noyau et celui d’un autre atome avec lequel il est chimiquement lié.. Comme nous l’avons déjà vu, le rayon covalent est défini de la même manière que le rayon atomique lorsque l’atome est lié par une liaison covalente, et le rayon ionique sera le rayon atomique lorsque l’atome établit une liaison ionique, comme dans un réseau cristallin de un sel. De la même manière, le rayon métallique est définicomme le rayon atomique lorsque les atomes sont liés par une liaison métallique. Par exemple, dans le cas du sodium (Na), le rayon atomique est de 180 pm, le rayon covalent est de 154 pm et le rayon métallique est de 186 pm. Dans le cas du calcium (Ca), le rayon atomique est également de 180 pm, le rayon covalent avec une simple liaison est de 174 pm, le rayon covalent avec une triple liaison est de 133 pm et le rayon métallique est de 197 pm. Un autre exemple est celui du fer (Fe), dont le rayon atomique est de 140 pm, le rayon covalent avec une simple liaison est de 125 pm, le rayon covalent avec une triple liaison est de 102 pm et le rayon métallique est de 126 pm.

Sources

• Pyykko, P., Atsumi, M. Rayons covalents moléculaires à liaison unique pour les éléments 1-118 . Chimie : une revue européenne 15 : 186–197, 2009. doi : 10.1002/chem.200800987
• Sanderson, R.T. Électronégativité et énergie de liaison . Journal of the American Chemical Society 105 (8) : 2259–2261, 1993. doi : 10.1021/ja00346a026