Vad är ett ensamt par?

Ett ensamt par refererar till ett par elektroner i valensskalet hos en atom som inte är bundna till en annan atom eller molekyl. Eftersom endast de elektroner i valensen, eller det yttre, skalet av en atom deltar i bindning, studeras ensamma par i kemi för att redogöra för de olika formerna av molekyler med samma antal bindningar. Eftersom elektroner stöter bort varandra kommer molekyler som har centrala atomer med ett ensamt par att formas annorlunda än de som inte har det.

Elektroner kretsar kring en atoms kärna i olika skal. Varje skal kan hålla ett visst antal atomer, och elektroner kretsar alltid i par och snurrar i motsatta riktningar. Elektronerna i atomens yttre skal, kallat valensskal, kan delas med andra atomer för att bilda bindningar och skapa molekyler. I vissa molekyler är alla valensskalelektroner i centralatomen bundna till en annan atom, men i andra är bara några bundna. Ett elektronpar i en atom som inte är bundna till en annan atom kallas ett ensamt par.

Inom kemin studeras lånepar eftersom de påverkar hur vissa molekyler formas, vilket i sin tur kan påverka hur molekylerna beter sig. Förklarat av teorin om valensskalelektronparrepulsion (VSEPR) repellerar elektroner naturligt varandra, vilket står för formerna hos olika molekyler. Till exempel består berylliumklorid (BrCl2) av en berylliumatom bunden till två kloratomer. Varje kloratom är bunden till berylliumatomen av ett par berylliums elektroner genom kovalent bindning. Eftersom inga obundna elektroner finns kvar i valensskalet, är det längst ifrån varandra som elektronerna som håller kloratomerna kan röra sig från varandra 180°, vilket skapar en linjär molekyl.

Tennklorid (SnCl2) har dock ett lån av elektroner. Precis som berylliumklorid har tennklorid två kloratomer bundna till en tennatom med elektronpar. Till skillnad från berylliumklorid har tennklorid ett extra obundet elektronpar, ett ensamt par, också i valensskalet. Detta resulterar i att tennkloridmolekylen har en böjd form då alla tre elektronparen försöker röra sig ett maximalt avstånd från varandra.

Den resulterande vinkeln mellan kloridatomerna bör då vara 120°. Vetenskaplig forskning har upptäckt att det faktiskt är 95°. Denna diskrepans är ett resultat av låneparets orbital. Ett lånspars omloppsbana är större än omloppsbanan för ett bundet par, vilket leder till att vinkeln mellan atomerna blir mindre.