Μήκος δεσμού

Το μήκος δεσμού είναι σχετικό με την τάξη του χημικού δεσμού, εφόσον όσο πιο πολλά ηλεκτρόνια παίρνουν μέρος στο σχηματισμό του δεσμού, τόσο περισσότερο βραχύς είναι ο δεσμός. Το μήκος δεσμού επίσης είναι αντιστρόφως ανάλογο με την ισχύ του δεσμού και την ενέργεια διάσπασης του δεσμού, καθώς, όταν οι υπόλοιποι παράγοντες είναι ίσοι, ένας ισχυρότερος δεσμός είναι και βραχύτερος. Σε ένα δεσμό μεταξύ δυο ίδιων ατόμων, το μισό του μήκους δεσμού είναι ίσο με την ομοιοπολική ακτίνα.

Τα μήκη δεσμών μετριούνται στη στερεή φάση με μέσα όπως η διάθλαση ακτίνων Χ ή κατά προσέγγιση στην αέρια φάση με φασματοσκοπία μικροκυμάτων. Ένα σύνολο δύο ατόμων που μοιράζονται ένα χημικό δεσμό είναι μοναδικό «πηγαίνοντας» από το ένα μόριο σε ένα άλλο. Για παράδειγμα, ο δεσμός άνθρακα - υδρογόνου στο μεθάνιο είναι διαφορετικός από το δεσμό άνθρακα - υδρογόνου στο χλωρομεθάνιο. Είναι ωστόσο πιθανό να γίνουν κάποιες γενικεύεσεις όταν η γενική δομή είναι η ίδια.

Ένας πίνακας με πειραματικούς απλούς χημικούς δεσμούς^[1] του άνθρακα με άλλα χημικά στοχεία δίνεται παρακάτω. Τα μήκη δεσμού εκφράζονται σε πικόμετρα. Κατά προσέγγιση το μήκος δεσμού ισούται με το άθροισμα των ομοιοπολικών ακτίνων των ατόμων που σχηματίζουν το χημικό δεσμό^[2]. Ως μια γενική τάση, τα μήκη δεσμών μειώνονται κατά μήκος μιας περιόδου του περιοδικού πίνακα των χημικών στοιχείων, ενώ αυξάνονται προς τα κάτω σε μια ομάδα του. Αυτή η τάση είναι ταυτόσημη με την αντίστοιχη των ατομικών ακτίνων.

Το πραγματικό μήκος δεσμού ανάμεσα σε δυο άτομα σε ένα μόριο εξαρτάται από τέτοιες παραμέτρους όπως ο υβριδισμός των τροχιακών, καθώς και την ηλεκτρονιακή και τη στερεοχημική φύση των υποκαταστατών. Ο δεσμός άνθρακα - άνθρακα στο διαμάντι είναι 154 pm, που είναι επίσης το μεγαλύτερο μήκος δεσμού που υπάρχει για κανονικούς ομοιοπολικούς δεσμούς άνθρακα - άνθρακα.

Ασυνήθιστα μήκη δεσμών, όμως, υπάρχουν. Στο τρικυκλοβουταβενζόλιο, αναφέρθηκε ένα μήκος δεσμού των 160 pm. Ένα άλλο ρεκόρ κατέχει ένα άλλο κυκλοβουταβενζόλιο, με μήκος δεσμού 174 pm, με βάση μέτρηση με κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ^[3]. Σε αυτόν τον τύπο ενώσεων ο κυκλοβουτανικός δακτύλιος υποχρεώνει σε γωνίες περίπου 90° μεταξύ των ατόμων άνθρακα που συνδέονται με το βενζολικό δακτύλιο, που κανονικά έχουν γωνίες των 120°.