Pasangan elektron bebas merujuk pada sepasang elektron dalam kulit valensi atom yang tidak terikat pada atom atau molekul lain. Karena hanya elektron dalam valensi, atau kulit terluar atom yang berpartisipasi dalam ikatan, pasangan elektron bebas dipelajari dalam kimia untuk menjelaskan berbagai bentuk molekul dengan jumlah ikatan yang sama. Karena elektron saling tolak, molekul yang memiliki atom pusat dengan pasangan elektron bebas akan berbentuk berbeda dari yang tidak.
Elektron mengorbit inti atom dalam berbagai kulit. Setiap kulit dapat menampung sejumlah atom, dan elektron selalu mengorbit berpasangan, berputar ke arah yang berlawanan. Elektron di kulit terluar atom, yang disebut kulit valensi, dapat digunakan bersama dengan atom lain untuk membentuk ikatan dan membuat molekul. Dalam beberapa molekul, semua elektron kulit valensi dalam atom pusat terikat pada atom lain, tetapi pada yang lain hanya beberapa yang terikat. Sepasang elektron dalam atom yang tidak terikat pada atom lain disebut pasangan elektron bebas.
Dalam kimia, pasangan pinjaman dipelajari karena mereka mempengaruhi cara molekul tertentu dibentuk, yang pada gilirannya dapat mempengaruhi bagaimana molekul berperilaku. Dijelaskan oleh teori tolakan pasangan elektron kulit valensi (VSEPR), elektron secara alami saling tolak, yang menjelaskan bentuk berbagai molekul. Misalnya, berilium klorida (BrCl2) terdiri dari atom berilium yang terikat pada dua atom klor. Setiap atom klor terikat pada atom berilium oleh sepasang elektron berilium melalui ikatan kovalen. Karena tidak ada elektron tak terikat yang tersisa di kulit valensi, jarak terjauh elektron yang menahan atom klorin dapat berpindah satu sama lain adalah 180 °, menciptakan molekul linier.
Namun, timah klorida (SnCl2) memang memiliki pasangan elektron pinjaman. Sama seperti berilium klorida, timah klorida memiliki dua atom klor yang terikat pada atom timah oleh pasangan elektron. Tidak seperti berilium klorida, timah klorida memiliki pasangan elektron tak terikat tambahan, pasangan elektron bebas, di kulit valensi juga. Hal ini menyebabkan molekul timah klorida memiliki bentuk bengkok karena ketiga pasangan elektron mencoba untuk bergerak pada jarak maksimum satu sama lain.
Sudut yang dihasilkan antara atom klorida kemudian harus 120°. Penelitian ilmiah telah menemukan itu sebenarnya 95 °, namun. Perbedaan ini adalah hasil dari orbital pasangan pinjaman. Orbital pasangan pinjaman lebih besar dari orbital pasangan ikatan, yang menyebabkan sudut antar atom menjadi lebih kecil.