鍵長

共價鍵三個參數之一。其餘兩個分別是：鍵能，鍵角。鍵長是共價鍵的重要性質，可以由實驗測量得到。分析研究鍵長與其他參數的關係，有利於探索化學物構建的本質。

基本介紹

• 中文名：鍵長
• 外文名：bond length
• 全稱解釋：形成共價鍵兩原子核間的平均距離
• 一級學科：化學
• 二級學科：無機化學

鍵長的定義

鍵長：兩個成鍵原子A和B的平均核間距離。是了解分子結構的基本構型參數，也是了解化學鍵強弱和性質的參數。可以由實驗測量得到。鍵長是分子結構的重要參數之一,它對於討論化學鍵的性質,研究物質的微觀結構以及闡明微觀結構與巨觀性能之間的關係等方面都具有重要作用。

一般規律

對於由相同的A和B兩個原子組成的化學鍵：鍵長值小，鍵強；鍵的數目多，鍵長值小。

在原子晶體中，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大。由大量的鍵長值可以推引出成鍵原子的原子半徑；反之，利用原子半徑的加和值可得這種化學鍵的典型鍵長。若再考慮兩個原子電負性差異的大小予以適當校正，和實際測定值會符合得很好。

對於共價鍵鍵長的比較，大致可以參考以下方法：共價鍵強度越大，則鍵長越小；與同一原子相結合形成共價鍵的原子電負性與該原子相差越大，鍵長越小；（例如鹵素與碳原子間形成的價鍵）同時，鍵長也與該原子形成的其他化學鍵類型及強度有關。

但是，影響鍵長和鍵能的因素有很多，例如原子半徑、原子核間距離、孤對電子之間的排斥力、反饋鍵等，在實際的分子中，由於受共軛效應、空間阻礙效應和相鄰基團電負性的影響，同一種化學鍵鍵長還有一定差異。因此在討論問題時必須視具體情況進行分析。

測定方法

各種分子中鍵長的數值，大量地已通過晶體的X射線衍射法予以測定；為數較少的簡單的氣態分子和X-H鍵長已通過光譜法和中子衍射法測出。

除了用光譜、衍射等物理方法測定鍵長外,量子化學中可以由從頭計算法或自洽場半經驗法計算鍵長。

鍵長鍵能

常見化學鍵的鍵長與鍵能(Bond Lengths and Bond Energies of Commonly Chemical Bonds)

化 學 鍵(Chemical bond)	鍵 長; (Bond length); /(10^-12m)	鍵 能; (Bond energy); /(kJ/mol)	化 學 鍵(Chemical bond)	鍵 長; (Bond length); /(10^-12m)	鍵 能; (Bond energy); /(kJ/mol)
B—F	-	644	N—H	101	389
B—O	-	515	N—N	145	159
Br—Br	229	193	N═N	125	456
C—B	156	393	N≡N	110	946
C—Br	194	276	N—O	146	230
C—C	154	332	N═O	114	607
C═C	134	611	Na—Br	250	367
C≡C	120	837	Na—Cl	236	412
C—Cl	177	328	Na—F	193	519
C—F	138	485	Na—H	189	186
C—H	109	414	Na—I	271	304
C—I	214	240	O—H	98	464
C—N	148	305	O—O	148	146
C═N	135	615	O═O	120	498
C≡N	116	891	P—Br	220	272
C—O	143	326	P—Cl	203	331
C═O	120	728	P—H	142	322
C═O(CO2)	-	803	P—O	163	410
C—P	187	305	P═O	138	585
C—S	182	272	P—P	-	213
C═S	156	536	Pb—O	192	382
C═S(CS2)	-	577	Pb—S	239	346
C—Si	186	347	Rb—Br	294	381
Cl—Cl	199	243	Rb—Cl	279	428
Cs—I	337	337	Rb—F	227	494
F—F	140	153	Rb—I	318	319
H—H	75	436	S—H	135	339
H—Br	142	366	S—O	-	364
H—Cl	127	431	S═O	143	-
H—F	92	565	S—S	207	268
H—I	161	298	S═S	189	-
I—I	266	151	Se—H	147	314
K—Br	282	380	Se—Se	232	-
K—Cl	267	433	Se═Se	215	-
K—F	217	498	Si—Cl	-	360
K—I	305	325	Si—F	-	552
Li—Cl	202	469	Si—H	-	377
Li—H	239	238	Si—O	-	460
Li—I	238	345	Si—Si	-	176

通過比較可以發現，H-F,H-Cl，H-Br，H-I鍵長依次遞增，而鍵能依次遞減；單鍵，二鍵，三鍵的鍵長依次縮短，但鍵能逐漸增加，但二鍵和三鍵的鍵長並非是單鍵的二，三倍。因此，再利用鍵長與鍵能的一般規律時，我們更應該在經驗規律的基礎上，結合不同原子實際的化學環境具體分析。