Hvad er et enkelt par?

Et ensomt par henviser til et par elektroner i valensskallen til et atom, som ikke er bundet til et andet atom eller molekyle. Da kun de elektroner i valens eller ydre skal af et atom deltager i binding, studeres ensomme par i kemi for at redegøre for de forskellige former for molekyler med det samme antal bindinger. Da elektroner frastøder hinanden, vil molekyler, der har centrale atomer med et ensomt par, formes anderledes end dem, der ikke gør det.

Elektroner kredser omkring atomens kerne i forskellige skaller. Hver skal kan indeholde et bestemt antal atomer, og elektroner kredser altid i par og drejer i modsatte retninger. Elektronerne i atomets ydre skal, kaldet valensskallen, kan deles med andre atomer for at danne bindinger og skabe molekyler. I nogle molekyler er alle valensskallelektroner i det centrale atom bundet til et andet atom, men i andre er kun nogle bundet. Et par elektroner i et atom, der ikke er bundet til et andet atom, kaldes et ensomt par.

I kemi studeres lånepar, fordi de påvirker den måde, visse molekyler formes på, hvilket igen kan påvirke, hvordan molekylerne opfører sig. Forklaret ved hjælp af teorien om valence shell electron pair repulsion (VSEPR) afviser elektroner naturligt hinanden, hvilket tegner sig for forskellige molekylers former. For eksempel består berylliumchlorid (BrCl2) af et berylliumatom bundet til to chloratomer. Hvert kloratom er bundet til berylliumatomet ved hjælp af et par berylliums elektroner gennem kovalent binding. Da der ikke er nogen ubundne elektroner tilbage i valensskallen, er den længst fra hinanden elektroner, der holder kloratomerne kan bevæge sig fra hinanden, 180 °, hvilket skaber et lineært molekyle.

Tinnchlorid (SnCl ₂ ) har imidlertid et lånepar elektroner. Ligesom berylliumchlorid har tinchlorid to kloratomer bundet til et tinatom af elektronpar. I modsætning til berylliumchlorid har tinchlorid et yderligere ubundet par elektroner, et ensomt par, også i valensskallen. Dette resulterer i, at tinchloridmolekylet har en bøjet form, da alle tre elektronpar prøver at bevæge sig en maksimal afstand fra hinanden.

Den resulterende vinkel mellem kloridatomerne skal derefter være 120 °. Videnskabelig forskning har imidlertid opdaget, at det faktisk er 95 °. Denne uoverensstemmelse er et resultat af låneparets orbital. Orbitalen i et lånepar er større end orbitalen for et bundet par, hvilket fører til, at vinklen mellem atomer er mindre.