ローンペアとは
孤立電子対とは、原子の原子価殻にある別の原子または分子に結合していない電子の対を指します。 原子の原子価、または外側のシェルの電子のみが結合に関与するため、化学結合では同じペア数の分子の異なる形状を説明するために孤立電子対が研究されます。 電子は互いに反発するため、孤立電子対を持つ中心原子を持つ分子は、そうでない分子とは異なる形状になります。
電子は、さまざまなシェルの原子の核を周回します。 各シェルは特定の数の原子を保持でき、電子は常に対をなして周回し、反対方向に回転します。 原子の外殻の原子は、原子価殻と呼ばれ、結合を形成して分子を作成するために他の原子と共有される場合があります。 一部の分子では、中心原子のすべての原子価殻電子が別の原子に結合していますが、他の分子では一部の原子のみが結合しています。 原子内の別の原子に結合していない電子のペアは、孤立電子対と呼ばれます。
化学では、特定の分子の形に影響を与え、分子の振る舞いに影響を与える可能性があるため、ローンのペアが研究されます。 価電子殻電子対反発（VSEPR）理論で説明されるように、電子は自然に互いに反発し、さまざまな分子の形状を説明します。 たとえば、塩化ベリリウム（BrCl 2 ）は、2つの塩素原子に結合したベリリウム原子で構成されています。 各塩素原子は、ベリリウムの電子のペアによって共有結合を介してベリリウム原子に結合します。 結合していない電子は原子価殻に残っていないため、塩素原子を保持している電子が互いに離れることができる最も遠いのは180°であり、線形分子を作成します。
ただし、塩化スズ（SnCl 2 ）には電子の貸出ペアがあります。 塩化ベリリウムと同様に、塩化スズには、電子対によってスズ原子に結合した2つの塩素原子があります。 塩化ベリリウムとは異なり、塩化スズには価電子殻にも追加の非結合電子対、孤立電子対があります。 これにより、3つの電子対すべてが互いに最大距離を移動しようとするため、塩化スズ分子が曲がった形状になります。
結果として生じる塩化物原子間の角度は120°になります。 ただし、科学的な研究により、実際には95°であることが判明しています。 この不一致は、ローンペアの軌道の結果です。 ローンペアの軌道は結合ペアの軌道よりも大きいため、原子間の角度が小さくなります。