為什麼氟的原子半徑比氧大?
01-14
我下了一個元素周期表,上面顯示氟的原子半徑比氧大,是數據錯誤嗎?
氟原子半徑問題是一個無機化學的老問題,wikipedia 有專門詞條 Covalent radius of fluorine 論述之。主要問題是,一般鹵素原子共價半徑的計算方法是單質分子鍵長的一半,Brockway 按此方法測量得到的氟原子半徑為 71 pm。但這一數據與碳氟鍵鍵長矛盾,碳氟鍵平均鍵長為 132 pm,碳原子半徑公認為 75 pm 左右,這樣氟原子共價半徑不足 60 pm。產生這一矛盾的原因是氟分子中的氟氟鍵過長,一種可能的解釋是氟原子上過於富集的電子相互排斥導致氟氟鍵鍵長反常地大,另一種是 Pauling 提出的氟原子在與其它原子形成共價鍵時同時形成反饋鍵、從而減小了氟-雜原子鍵長。
題主所給的數據顯然是根據單質氟鍵長 142 pm 得到的數據,同時單質氧分子鍵長為 121 pm,因此得到氧原子共價半徑為 60.4 pm。但單質氧分子鍵級為 2 (按簡單分子軌道理論),單質氟分子鍵級為 1,二者不可比。與氟氟鍵可比的是過氧化氫中的氧氧鍵,鍵長為 147 pm,這樣推測氧原子共價半徑為 73.5 pm。至於其他在雜原子共價鍵中氧或氟的原子半徑,Pauling 在《化學鍵的本質》中給出的參考值為 66 pm(氧)和 64 pm(氟),或者按照 Schomaker-Stevenson 公式估計。目前最新數據(參見上述 wikipedia 詞條)估計氟原子半徑為 60 pm 左右。可能是數據錯誤
下面是wikipedia的截圖,前者是氟,後者是氧
不一定是數據錯誤哦,我記得三師範的無機化學有簡單的介紹,大概是氟原子核的表觀正電性更強,能更有力吸引外層電子,結果反而半徑小
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