Электронная пара - Electron pair

В химии , электронная пара или пара Льюиса состоит из двух электронов , которые занимают то же молекулярной орбитали , но имеют противоположные спины . Гилберт Н. Льюис представил концепции как электронной пары, так и ковалентной связи в знаменательной статье, опубликованной им в 1916 году.

Диаграммы МО, изображающие ковалентные (слева) и полярные ковалентные (справа) связи в двухатомной молекуле . В обоих случаях связь создается путем образования электронной пары.

Поскольку электроны являются фермионами , принцип исключения Паули запрещает этим частицам иметь одинаковые квантовые числа . Следовательно, чтобы два электрона занимали одну и ту же орбиталь и, следовательно, имели одинаковое орбитальное квантовое число , они должны иметь разное спиновое квантовое число . Это также ограничивает количество электронов на одной орбитали до двух.

Спаривание спинов часто является энергетически выгодным, поэтому электронные пары играют большую роль в химии . Они могут образовывать химическую связь между двумя атомами, или они могут возникать как неподеленная пару из валентных электронов . Они также заполняют основные уровни атома.

Поскольку спины парные, магнитные моменты электронов компенсируют друг друга, и вклад пары в магнитные свойства обычно диамагнитен .

Хотя в химии наблюдается сильная тенденция к спариванию электронов, также возможно, что электроны существуют как неспаренные электроны .

В случае металлической связи магнитные моменты также в значительной степени компенсируются, но связь является более общей, так что отдельные пары электронов нельзя различить, и лучше рассматривать электроны как коллективный «океан».

Особый случай образования электронных пар имеет место в сверхпроводимости : образование куперовских пар .

Смотрите также

использованная литература