زوج الإلكترونات

في الكيمياء ، يتكون زوج الإلكترونات أو زوج لويس من إلكترونين يشغلان نفس المدار الذري أو الجزيئي ولكن لهما دوران مغزلي متعاكس . وقد قدم جيلبرت ن. لويس مفهومي زوج الإلكترونات والرابطة التساهمية في ورقة بحثية رائدة نشرها عام 1916. [ 1 ] [ 2 ]

مخططات المدارات الجزيئية التي توضح الرابطة التساهمية (يسار) والرابطة التساهمية القطبية (يمين) في جزيء ثنائي الذرة . في كلتا الحالتين، تتكون الرابطة من خلال تكوين زوج من الإلكترونات.

بما أن الإلكترونات جسيمات فرميونية ، فإن مبدأ استبعاد باولي يمنعها من امتلاك جميعها نفس العدد الكمي . لذا، لكي يشغل إلكترونان نفس المدار، وبالتالي يكون لهما نفس العدد الكمي المداري ، يجب أن يكون لهما عددان كميان دورانيان مختلفان . وهذا يحد أيضًا من عدد الإلكترونات في المدار نفسه إلى اثنين.

غالباً ما يكون اقتران اللف المغزلي مفضلاً من الناحية الطاقية، ولذلك تلعب أزواج الإلكترونات دوراً هاماً في الكيمياء . فهي قادرة على تكوين رابطة كيميائية بين ذرتين، أو قد توجد كزوج إلكتروني حر من إلكترونات التكافؤ . كما أنها تملأ مستويات الطاقة الداخلية للذرة.

لأن اللفات تكون مزدوجة، فإن العزم المغناطيسي للإلكترونات يلغي بعضها البعض، ومساهمة الزوج في الخصائص المغناطيسية تكون بشكل عام مغناطيسية معاكسة .

على الرغم من أنه يمكن ملاحظة ميل قوي لتزاوج الإلكترونات في الكيمياء، إلا أنه من الممكن أيضًا أن تحدث الإلكترونات كإلكترونات غير مزدوجة .

في حالة الترابط المعدني ، تعوض العزوم المغناطيسية أيضًا إلى حد كبير، لكن الترابط يكون أكثر جماعية، بحيث لا يمكن تمييز أزواج الإلكترونات الفردية، ومن الأفضل اعتبار الإلكترونات بمثابة "بحر" جماعي.

انظر أيضاً

مراجع

  1. لويس، جيلبرت ن. (1916). "الذرة والجزيء" . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 38 (4): 762-785 . doi : 10.1021/ja02261a002 . تاريخ الاسترجاع: 21 مارس 2024 .
  2. جان مارواني (1989). الجزيئات في الفيزياء والكيمياء والأحياء: المجلد 3: البنية الإلكترونية والتفاعلية الكيميائية . سبرينغر. ص 73. ISBN  978-90-277-2598-1تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 مارس 2013 .