Une paire isolée fait référence à une paire d’électrons dans la couche de valence d’un atome qui ne sont pas liés à un autre atome ou molécule. Étant donné que seuls les électrons de la couche de valence ou externe d’un atome participent à la liaison, les paires isolées sont étudiées en chimie pour tenir compte des différentes formes de molécules avec le même nombre de liaisons. Étant donné que les électrons se repoussent, les molécules qui ont des atomes centraux avec une seule paire auront une forme différente de celles qui n’en ont pas.
Les électrons gravitent autour du noyau d’un atome dans diverses couches. Chaque coquille peut contenir un certain nombre d’atomes, et les électrons orbitent toujours par paires, tournant dans des directions opposées. Les électrons de la couche externe de l’atome, appelée couche de valence, peuvent être partagés avec d’autres atomes afin de former des liaisons et de créer des molécules. Dans certaines molécules, tous les électrons de la couche de valence de l’atome central sont liés à un autre atome, mais dans d’autres, seuls certains sont liés. Une paire d’électrons dans un atome qui ne sont pas liés à un autre atome est appelée une paire isolée.
En chimie, les paires de prêts sont étudiées car elles affectent la façon dont certaines molécules sont façonnées, ce qui peut à son tour affecter le comportement des molécules. Expliqué par la théorie de la répulsion des paires d’électrons de la couche de valence (VSEPR), les électrons se repoussent naturellement, ce qui explique les formes de diverses molécules. Par exemple, le chlorure de béryllium (BrCl2) est constitué d’un atome de béryllium lié à deux atomes de chlore. Chaque atome de chlore est attaché à l’atome de béryllium par une paire d’électrons de béryllium par liaison covalente. Étant donné qu’aucun électron non lié ne reste dans la couche de valence, la distance la plus éloignée entre les électrons contenant les atomes de chlore est de 180°, créant une molécule linéaire.
Le chlorure d’étain (SnCl2), cependant, possède une paire d’électrons de prêt. Tout comme le chlorure de béryllium, le chlorure d’étain a deux atomes de chlore liés à un atome d’étain par des paires d’électrons. Contrairement au chlorure de béryllium, le chlorure d’étain possède également une paire d’électrons non liés, une paire isolée, dans la couche de valence. Il en résulte que la molécule de chlorure d’étain a une forme courbée car les trois paires d’électrons essaient de se déplacer à une distance maximale les unes des autres.
L’angle résultant entre les atomes de chlorure devrait alors être de 120°. Cependant, la recherche scientifique a découvert qu’il fait en réalité 95°. Cet écart est le résultat de l’orbitale de la paire de prêt. L’orbitale d’une paire de prêt est supérieure à l’orbitale d’une paire liée, ce qui conduit à un angle entre les atomes plus petit.