Was ist ein Lone Pair?

Ein einsames Paar bezeichnet ein Elektronenpaar in der Valenzschale eines Atoms, das nicht an ein anderes Atom oder Molekül gebunden ist. Da nur die Elektronen in der Valenz oder äußeren Schale eines Atoms an der Bindung beteiligt sind, werden freie Elektronenpaare in der Chemie untersucht, um die unterschiedlichen Formen von Molekülen mit der gleichen Anzahl von Bindungen zu erklären. Da sich Elektronen gegenseitig abstoßen, werden Moleküle mit Zentralatomen mit einem einsamen Paar 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 aufnehmen, und Elektronen kreisen immer paarweise und drehen sich in entgegengesetzte Richtungen. Die Elektronen in der äußeren Hülle des Atoms, der sogenannten Valenzschale, können mit anderen Atomen geteilt werden, um Bindungen zu bilden und Moleküle zu erzeugen. Bei einigen Molekülen sind alle Valenzschalenelektronen des Zentralatoms an ein anderes Atom gebunden, bei anderen jedoch nur einige. Ein Elektronenpaar in einem Atom, das nicht an ein anderes Atom gebunden ist, wird als einsames Paar bezeichnet.

In der Chemie werden Darlehenspaare 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. Berylliumchlorid (BrCl2) besteht beispielsweise aus einem Berylliumatom, das an zwei Chloratome gebunden ist. Jedes Chloratom ist durch ein Paar von Berylliumelektronen durch kovalente Bindung an das Berylliumatom gebunden. Da keine ungebundenen Elektronen in der Valenzschale verbleiben, können sich die Elektronen, die die Chloratome halten, am weitesten voneinander entfernen, um 180 ° voneinander entfernt zu sein, wodurch ein lineares Molekül entsteht.

Zinnchlorid (SnCl2) hat jedoch ein Leihelektronenpaar. Ebenso wie Berylliumchlorid hat Zinnchlorid zwei Chloratome, die durch Elektronenpaare an ein Zinnatom gebunden sind. Im Gegensatz zu Berylliumchlorid hat Zinnchlorid auch in der Valenzschale ein zusätzliches ungebundenes Elektronenpaar, ein einsames Paar. Dies führt dazu, dass das Zinnchloridmolekül eine gebogene Form hat, da alle drei Elektronenpaare versuchen, sich über einen maximalen Abstand voneinander zu bewegen.

Der resultierende Winkel zwischen den Chloridatomen sollte dann 120° betragen. Wissenschaftliche Untersuchungen haben jedoch herausgefunden, dass es tatsächlich 95° beträgt. Diese Diskrepanz ist auf das Orbital des Darlehenspaares zurückzuführen. Das Orbital eines Lehnpaares ist größer als das eines gebundenen Paares, was dazu führt, dass der Winkel zwischen den Atomen kleiner ist.