คู่อิเล็กตรอน
ในเคมี คู่อิเล็กตรอน หรือ คู่ลิวอิส ประกอบด้วย อิเล็กตรอน 2 ตัวที่อยู๋ในออร์บิทัลเชิงโมเลกุลเดียวกันแต่มีสปินตรงกันข้าม Gilbert N. Lewis ริเริ่มแนวคิดของทั้งคู่อิเล็กตรอนและพันธะโควาเลนต์ในเอกสารสำคัญที่เขาตีพิมพ์ในปี 1916[1][2]
เนื่องจากอิเล็กตรอนเป็นเฟอร์มิออน หลักการกีดกันของเพาลีจึงห้ามไม่ให้อนุภาคเหล่านี้มีเลขควอนตัมเท่ากันทั้งหมด ดังนั้นเพื่อให้อิเล็กตรอนสองตัวอยู่ในออร์บิทัลเดียวกัน และด้วยเหตุนี้ถ้ามีเลขควอนตัมออร์บิทัลเท่ากัน อิเล็กตรอนทั้งสองจะต้องมีเลขควอนตัมสปินต่างกัน วิธีนี้ยังจำกัดจำนวนอิเล็กตรอนในออร์บิทัลเดียวกันไว้ที่สองด้วย
การจับคู่ของสปินมักจะให้พลังงานต่ำลง ดังนั้นคู่อิเล็กตรอนจึงมีบทบาทสำคัญในเคมี สามารถสร้างพันธะเคมีระหว่างอะตอมสองอะตอม หรืออาจเกิดขึ้นเป็นคู่เวเลนซ์อิเล็กตรอนโดดเดี่ยวก็ได้ ยังเติมเต็มระดับชั้นแก่นของอะตอมด้วย
เนื่องจากสปินเป็นคู่กันโมเมนต์แม่เหล็กของอิเล็กตรอนจึงถูกหักล้างกัน และคุณสมบัติทางแม่เหล็กของคู่นั้นโดยทั่วไปแล้วจะเป็นแบบไดอะแมกเนติก
แม้ว่าจะสังเกตพบแนวโน้มที่ชัดเจนที่อิเล็กตรอนจะจับคู่กันในเคมี แต่อิเล็กตรอนสามารถไม่จับคู่กันเป็นอิเล็กตรอนขาดคู่ได้เช่นกัน
ในกรณีของพันธะโลหะ โมเมนต์แม่เหล็กจะชดเชยกันในระดับมาก แต่พันธะจะเกิดร่วมกันมากขึ้น ดังนั้นจึงไม่สามารถแยกแยะคู่อิเล็กตรอนแต่ละคู่ได้ และจะดีกว่าหากพิจารณาอิเล็กตรอนเป็น 'ทะเล' รวม
ดูเพิ่มเติม
[แก้]- การผลิตคู่อิเล็กตรอน
- คู่ลูอิสที่ข้องกัน
- กฎเอ็มเอ็นโอของเจมมิส
- กรดและเบสลูอิส
- นิวคลีโอไฟล์
- ทฤษฎีคู่อิเล็กตรอนโครงร่างหลายเหลี่ยม
อ้างอิง
[แก้]- ↑ Lewis, Gilbert N. (1916). "The Atom and the Molecule". Journal of the American Chemical Society. 38 (4): 762–785. doi:10.1021/ja02261a002. สืบค้นเมื่อ 21 March 2024.
- ↑ Jean Maruani (1989). Molecules in Physics, Chemistry and Biology: v. 3: Electronic Structure and Chemical Reactivity. Springer. p. 73. ISBN 978-90-277-2598-1. สืบค้นเมื่อ 14 March 2013.