孤電子對

孤電子對

孤電子對(英語:Lone pair)或稱孤對電子,是不與其他原子結合或共享的成對價電子。存在於原子的最外圍電子殼層。孤對電子在分子中的存在和分配影響分子的形狀等,對輕原子組成的分子影響尤為顯著。指分子中已成鍵的價電子對。

舉例說明

例如,氨分子的氮原子上有一對孤對電子;水分子的氧原子上有兩對孤對電子對。由於孤對電子對比成鍵電子對在空間的伸展大,對成鍵電子有更強的排斥作用,致使分子的減少。如無孤對電子,鍵角為109°28’,而氨和水分子的鍵角分別為107°18’和104.5°。在描述分子幾何構型時,不包括孤對電子,故甲烷

孤電子對孤電子對
分子為正四面體形;氨分子為三角錐形而水分子則為彎曲形(V形)。

相關資料

價層電子對互斥理論的基礎是,分子或離子的幾何構型主要決定於與中心原子相關的電子對之間的排斥作用。該電子對既可以是成鍵的,也可以是沒有成鍵的(叫做孤對電子)。只有中心 原子的價層電子才能夠對分子的形狀產生有意義的影響。

分子中電子對間的排斥的三種情況為:

孤對電子間的排斥(孤-孤排斥);

孤對電子和成鍵電子對之間的排斥(孤-成排斥);

成鍵電子對之間的排斥(成-成排斥)。

一個分子需盡力避免這些排斥來保持穩定。這個理論稱,僅當溫度在約115-120℃時,排斥力才能變成零。當排斥力不能避免的時候,整個分子則傾向於形成排斥最弱的方式(與理想形狀有最小差異的方式)。

孤對電子間的排斥被認為大於孤對電子和成鍵電子對之間的排斥,後者又大於成鍵電子對之間的 排斥。因此,分子更傾向於最弱的成-成 排斥。

配體較多的 分子中,電子對間甚至無法保持90°的夾角,因此它們的電子對更傾向於分布在多個平面上。

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