A lone pair is a
(valence) electron pair without bonding or sharing with other
atoms. They are found in the outermost
electron shell of an atom, so lone pairs are a subset of a
molecule's
valence electrons. They can be identified by examining the outermost
energy level of an atom — lone electron pairs consist of paired electrons as opposed to single electrons, which may appear if the
atomic orbital is not full. Electron pairs are therefore considered lone pairs if two electrons are paired but are not used in bonding. Thus, the number of lone electrons plus the number of
bonding electrons equal the total number of valence electrons from a compound.
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Ein einsames Elektronenpaar (auch freies Elektronenpaar und nichtbindendes
Elektronenpaar genannt) ist in der
Chemie ein
Valenzelektronenpaar, das nicht an Bindungen zwischen
Atomen beteiligt ist, sondern ganz zu einem
Atom gehört.Der Winkel von 109,5 Grad in
Wassermolekülen (H2O) lässt sich beispielsweise durch die einsamen Elektronenpaare auf dem
Sauerstoffatom erklären: Sie stoßen die Valenzelektronenpaare, die die
Wasserstoffatome binden, ab. Im Gegensatz dazu ist das
Kohlendioxidmolekül (CO2), das keine einsamen Elektronenpaare auf dem mittleren Atom, dem
Kohlenstoffatom, hat, geradlinig. Die Form eines
Moleküls kann man nicht wahrnehmen, aber man kann es ableiten aus
kristallographischen Messungen, wie Röntgen-Diffraktion. Die Form eines Moleküls beeinflusst zum Beispiel den
Schmelzpunkt eines Stoffes, weil das Molekül wegen seiner Form besser oder schlechter in die geordnete Struktur eines
Kristalles passt. Es beeinflusst auch die Kristallform. Wasser, oder besser gesagt Wasserstoffoxid ist etwas besonderes: Es ist in der festen (kristallinen) Form leichter als in der flüssigen (liquiden) Form. Daher schwimmt Eis auf Wasser. Das hat das
Leben auf der
Erde erst möglich gemacht, denn sonst würden im Winter alle Gewässer von oben bis unten zufrieren und alles was darin lebt würde sterben.
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孤立電子対（こりつでんしつい）とは、
原子の
最外殻の
電子対の内、
共有結合に関与していない電子対のこと。それ故、非共有電子対とも呼ばれる。
量子力学的には、電子軌道は
エネルギー準位の低いものから占有され、且つ一つの軌道には
スピンの異なる電子しか入ることができない。電子のスピンは+1/2と-1/2なので対を成して軌道を占有することになる。分子軌道上にない電子はその原子のみに属するので、これを孤立電子対と呼ぶ。
有機電子論では反応機構の要素として孤立電子対に独特の役割を想定していたが、量子論を中心とした現代の反応論では「共有結合に関与していない電子対」以上の意味はない。孤立電子対の電子は金属やルイス酸性物質に
配位することが可能であり、孤立電子対を持つ化合物は
配位子や
ルイス塩基として働くことができる。
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