Co to jest samotna para?
Jedna para odnosi się do pary elektronów w powłoce walencyjnej atomu, które nie są związane z innym atomem lub cząsteczką. Ponieważ w wiązaniu uczestniczą tylko te elektrony w walencyjnej lub zewnętrznej powłoce atomu, samotne pary są badane w chemii, aby uwzględnić różne kształty cząsteczek o tej samej liczbie wiązań. Ponieważ elektrony odpychają się od siebie, cząsteczki mające atomy centralne z pojedynczą parą będą kształtować się inaczej niż te, które nie mają.
Elektrony krążą wokół jądra atomu w różnych powłokach. Każda skorupa może zawierać pewną liczbę atomów, a elektrony zawsze krążą parami, wirując w przeciwnych kierunkach. Elektrony w zewnętrznej powłoce atomu, zwanej powłoką walencyjną, mogą być dzielone z innymi atomami w celu utworzenia wiązań i cząsteczek. W niektórych cząsteczkach wszystkie elektrony powłoki walencyjnej w atomie centralnym są związane z innym atomem, ale w innych tylko niektóre są związane. Para elektronów w atomie, które nie są związane z innym atomem, nazywa się parą samotną.
W chemii badane są pary pożyczek, ponieważ wpływają one na sposób kształtowania niektórych cząsteczek, co z kolei może wpływać na ich zachowanie. Wyjaśnione przez teorię odpychania pary elektronów powłoki walencyjnej (VSEPR), elektrony naturalnie odpychają się nawzajem, co odpowiada kształtom różnych cząsteczek. Na przykład chlorek berylu (BrCl 2 ) składa się z atomu berylu związanego z dwoma atomami chloru. Każdy atom chloru jest przyłączony do atomu berylu za pomocą pary elektronów berylu poprzez wiązanie kowalencyjne. Ponieważ w powłoce walencyjnej nie pozostają żadne niezwiązane elektrony, najdalsze elektrony utrzymujące atomy chloru mogą poruszać się od siebie o 180 °, tworząc cząsteczkę liniową.
Chlorek cyny (SnCl 2 ) ma jednak parę pożyczonych elektronów. Podobnie jak chlorek berylu, chlorek cyny ma dwa atomy chloru związane z atomem cyny parami elektronów. W przeciwieństwie do chlorku berylu, chlorek cyny ma również dodatkową niezwiązaną parę elektronów, samotną parę, również w powłoce walencyjnej. Powoduje to, że cząsteczka chlorku cyny ma wygięty kształt, gdy wszystkie trzy pary elektronów próbują przesunąć się od siebie w maksymalnej odległości.
Wynikowy kąt między atomami chlorków powinien wynosić 120 °. Jednak badania naukowe wykazały, że tak naprawdę jest to 95 °. Rozbieżność ta wynika z orbity pary pożyczek. Obieg pary pożyczki jest większy niż orbity połączonej pary, co prowadzi do mniejszego kąta między atomami.