bindningslängden

Bindningslängden är avståndet mellan kärnorna i ett kemiskt bindningspar. Den betecknas oftast som r och är en egenskap hos en kemisk bindning som påverkar molekylens geometri, reaktivitet och spektrala egenskaper. Bindningslängden mäts i längdenheter, vanligtvis picometer (pm) eller ångström (Å), där 1 Å = 100 pm. Begreppet används främst för kovalenta och joniska bindningar; i joniska bindningar definieras längden ofta via de radier som tillhör de inblandade jonerna.

Den fysikaliska grunden är att bindningslängden motsvarar det jämviktsinternukleära avståndet där den potentiella energin är som lägst för en given bindning. Eftersom atomerna vibrerar kring jämviktsavståndet uppmäts ofta en något förlängd längd (r0) jämfört med det teoretiska jämviktsvärdet r_e på grund av nollpunktens energi.

Trender: Bindningslängden minskar generellt med ökad bindningsordning. Enkelbindningar är längre än dubbel- och trippelbindningar. Exempel: H–H cirka 74 pm, C–C enkel cirka 154 pm, C=C cirka 134 pm, C≡C cirka 120 pm. O=O-dubbelbindning cirka 120 pm; N≡N cirka 110 pm. Värdena påverkas också av atomernas storlek och resonansstrukturer; konjugation och olika substituenter kan förkorta eller förlänga bindningen.

Mätmetoder: Bindningslängder bestäms i gasfaser med spektral- och mikrovågspektroskopi, samt i fasta ämnen med röntgen- eller neutrondiffraction. I molekylära system är r_e ofta något kortare än r0 på grund av vibrationer. Temperatur ökar vanligtvis bindningslängden genom termisk expansion.

Betydelse: Bindningslängden används som en grundläggande kvantitativ parameter i molekylmodeller, strukturanalys och tolkningar av reaktionsmekanismer samt i jämförelse mellan experiment och teoretiska beräkningar inom kemi och materialvetenskap.