Was ist ein einzelnes Paar?
Ein einzelnes Paar bezeichnet ein Elektronenpaar in der Valenzhülle eines Atoms, das nicht an ein anderes Atom oder Molekül gebunden ist. Da nur die Elektronen in der Valenz oder der äußeren Hülle eines Atoms an der Bindung beteiligt sind, werden in der Chemie Einzelpaare untersucht, um die unterschiedlichen Formen von Molekülen mit der gleichen Anzahl von Bindungen zu berücksichtigen. Da Elektronen sich gegenseitig abstoßen, werden Moleküle, die Zentralatome mit einem einzigen Paar haben, anders geformt als solche, die dies nicht tun.
Elektronen umkreisen den Kern eines Atoms in verschiedenen Schalen. Jede Schale kann eine bestimmte Anzahl von Atomen enthalten, und Elektronen kreisen immer paarweise und drehen sich in entgegengesetzte Richtungen. Die Elektronen in der äußeren Hülle des Atoms, die als Valenzhülle bezeichnet wird, können mit anderen Atomen geteilt werden, um Bindungen zu bilden und Moleküle zu erzeugen. In einigen Molekülen sind alle Valenzschalenelektronen im Zentralatom an ein anderes Atom gebunden, in anderen nur einige. Ein Elektronenpaar in einem Atom, das nicht an ein anderes Atom gebunden ist, wird als einzelnes Paar bezeichnet.
In der Chemie werden Leihpaare untersucht, weil sie die Form bestimmter Moleküle beeinflussen, was wiederum das Verhalten der Moleküle beeinflussen kann. Erklärt durch die Valenzschalen-Elektronenpaar-Abstoßungstheorie (VSEPR), stoßen sich Elektronen auf natürliche Weise gegenseitig ab, was die Formen verschiedener Moleküle erklärt. Zum Beispiel besteht Berylliumchlorid (BrCl 2 ) aus einem Berylliumatom, das an zwei Chloratome gebunden ist. Jedes Chloratom ist durch ein Paar Berylliumelektronen durch kovalente Bindung an das Berylliumatom gebunden. Da keine ungebundenen Elektronen in der Valenzhülle verbleiben, können sich die Elektronen, die die Chloratome halten, um 180 ° voneinander entfernen, wodurch ein lineares Molekül entsteht.
Zinnchlorid (SnCl 2 ) hat jedoch ein Leihelektronenpaar. Zinnchlorid hat wie Berylliumchlorid zwei Chloratome, die durch Elektronenpaare an ein Zinnatom gebunden sind. Im Gegensatz zu Berylliumchlorid hat Zinnchlorid auch ein zusätzliches ungebundenes Elektronenpaar, ein einzelnes Paar, in der Valenzschale. Dies führt dazu, dass das Zinnchloridmolekül eine gebogene Form aufweist, da alle drei Elektronenpaare versuchen, sich maximal voneinander zu entfernen.
Der resultierende Winkel zwischen den Chloridatomen sollte dann 120 ° betragen. Wissenschaftliche Untersuchungen haben jedoch herausgefunden, dass es tatsächlich 95 ° beträgt. Diese Diskrepanz ergibt sich aus der Umlaufbahn des Darlehenspaares. Die Umlaufbahn eines Leihpaares ist größer als die Umlaufbahn eines gebundenen Paares, was dazu führt, dass der Winkel zwischen Atomen kleiner ist.