Mikä on yksinäinen pari?

Yksinäinen pari viittaa elektronipariin atomin valenssikuoreen, joka ei ole sitoutunut toiseen atomiin tai molekyyliin. Koska vain ne elektronit, jotka ovat atomin valenssissa tai ulkokuorissa, osallistuvat sitoutumiseen, yksinäisiä pareja tutkitaan kemiassa, jotta voidaan ottaa huomioon molekyylien eri muodot, joilla on sama määrä sidoksia. Koska elektronit hylkivät toisiaan, molekyylit, joilla on keskiatomeja, joissa on yksinäinen pari, muotoillaan eri tavalla kuin ne, joilla ei ole.

Elektronit kiertävät atomin ydintä eri kuorissa. Jokainen kuori voi sisältää tietyn määrän atomeja, ja elektronit kiertävät aina pareittain, pyörii vastakkaisiin suuntiin. Atomin ulkokuoren elektronit, joita kutsutaan valenssikuoreksi, voidaan jakaa muiden atomien kanssa sidosten muodostamiseksi ja molekyylien luomiseksi. Joissakin molekyyleissä kaikki valenssikuoren elektronit keskiatomissa ovat sitoutuneet toiseen atomiin, mutta toisissa vain jotkut ovat sitoutuneet. Atomin elektroniparia, joka ei ole sitoutunut toiseen atomiin, kutsutaan yksinäiseksi pariksi.

Kemiassa lainapareja tutkitaan, koska ne vaikuttavat tiettyjen molekyylien muotoon, mikä puolestaan ​​voi vaikuttaa molekyylien käyttäytymiseen. Valenssikuoren elektroniparin repulsion (VSEPR) teorian selittämä elektroni hylkii luonnollisesti toisiaan, mikä vastaa eri molekyylien muotoihin. Esimerkiksi berylliumkloridi (BrCl2) koostuu berylliumatomista, joka on sitoutunut kahteen klooriatomiin. Jokainen klooriatomi on kiinnittynyt berylliumatomiin parilla beryllium -elektroneja kovalenttisen sidoksen kautta. Koska valenssikuoreen ei jää sitoutumattomia elektroneja, kauimpana toisistaan ​​klooriatomeja pitävät elektronit voivat liikkua toisistaan ​​180 °, jolloin muodostuu lineaarinen molekyyli.

Tinakloridilla (SnCl2) on kuitenkin elektronilainapari. Aivan kuten berylliumkloridi, tinakloridissa on kaksi klooriatomia, jotka on sidottu tinaatomiin elektroniparien avulla. Toisin kuin berylliumkloridi, tinakloridilla on myös valettamattomassa kuorissa lisäksi sitoutumaton elektronipari, yksinäinen pari. Tämä johtaa siihen, että tinakloridimolekyylillä on taipunut muoto, kun kaikki kolme elektroniparia yrittävät siirtää maksimietäisyyden toisistaan.

Tuloksena olevan kloridiatomien välisen kulman tulisi silloin olla 120 °. Tieteelliset tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että se on oikeastaan ​​95 °. Tämä ero johtuu lainaparin kiertoradasta. Lainaparin kiertorata on suurempi kuin sidotun parin kiertorata, mikä johtaa atomien välisen kulman pienenemiseen.