主な違い – ボンド ペアとローン ペア
すべての元素は原子に電子を持っています。これらの電子は、原子核の外側にある殻の中にあります。 1 つのシェルには、1 つまたは複数の軌道を含めることができます。核に最も近い軌道は、s、p、および d 軌道です。軌道は、いくつかのサブ軌道に分割できます。 1 つの準軌道には、最大 2 つの電子を保持できます。電子がないときは、空軌道と呼ばれます。準軌道に電子が 1 つある場合、それは不対電子と呼ばれます。副軌道が最大 2 つの電子で満たされている場合、電子対と呼ばれます。電子対には、結合対と孤立電子対の 2 種類があります。結合対と孤立電子対の主な違いは、結合対は結合内にある 2 つの電子で構成されていることです。 一方、孤立電子対は、結合していない 2 つの電子で構成されています。
対象となる主な分野
1.債券ペアとは
– 定義、識別、例
2.ローンペアとは
– 定義、識別、例
3.結合ペアと孤立ペアの違いは何ですか
– 主な相違点の比較
重要な用語:結合対、共有結合、二重結合、孤立電子対、非結合電子対、軌道、パイ結合、シグマ結合、単結合、不対電子、価電子 
ボンド ペアとは
結合ペアは、結合内にある電子のペアです。単結合は常に、互いに対になっている 2 つの電子で構成されています。これらの 2 つの電子は一緒に結合対と呼ばれます。結合対は、共有結合化合物と配位化合物に見られます。共有結合化合物では、共有結合は結合ペアで構成されます。配位化合物では、配位結合は結合ペアで構成されます。
配位化合物では、配位子は孤立電子対を中心の金属原子に供与します。それらは孤立したペアでしたが、寄付後に共有結合に似た配位結合を形成します。したがって、それらは結合ペアと見なされます。これは、2 つの電子が 2 つの原子間で共有されているためです。
共有結合化合物では、2 つの原子が不対電子を共有して対になります。この電子対は結合対と呼ばれます。二重結合または三重結合がある場合、各結合ごとに結合ペアがあります。たとえば、二重結合がある場合、2 つの結合ペアがあります。共有結合は2つの原子の軌道の混成によって形成されるため、結合対は混成軌道に存在します。これらの混成軌道は、シグマ結合またはパイ結合のいずれかを形成できます。したがって、結合ペアは、シグマ結合またはパイ結合のいずれかで観察できます。
図 1:NH3 と BF3 の間の配位結合
上記の例では、NH3 分子の N 原子の電子対が BF3 分子の B 原子に供与されます。その後、配位結合は共有結合のように見えます。したがって、電子対は結合対になります。
ローン ペアとは
孤立電子対は、結合していない電子対です。孤立電子対の電子は同じ原子に属します。したがって、孤立電子対は非結合電子対とも呼ばれます .最も内側の殻の電子も結合しており、結合には関与していませんが、孤立電子対とは見なされません。互いに結合している原子の価電子は孤立電子対と見なされます。
これらの孤立電子対は、空の軌道を持つ別の原子に供与されることがあります。次に、配位結合を形成します。その後、結合ペアになるため、孤立ペアとは見なされません。一部の要素には孤立ペアが 1 つしかありません。他のいくつかの要素には、複数の孤立ペアがあります。たとえば、窒素 (N) は最大 3 つの共有結合を形成できます。しかし、それが持っている価電子の数は5です。したがって、3つの電子は他の原子と共有されて結合を形成しますが、他の2つの電子は孤立電子対として残ります.しかし、ハロゲンは最も外側の軌道に 7 つの電子を持っています。したがって、それらは 3 つの孤立電子対と 1 つの不対電子を持っています。したがって、ハロゲンは、この 1 つの不対電子を共有することにより、1 つの共有結合を持つことができます。
孤立電子対は、分子内の結合の角度を変化させます。たとえば、2 つの結合を持つ中心原子で構成される線形分子を考えてみましょう。孤立電子対がなければ、分子は線状分子のままです。しかし、中心原子に 1 つ以上の孤立電子対がある場合、分子はもはや線形ではなくなります。孤立電子対による反発により、結合対は反発します。その後、分子は線形ではなく角張ったものになります。
上の画像に示すように、アンモニアには 1 つの孤立電子対があり、水分子には 2 つの孤立電子対があり、HCl には 3 つの孤立電子対があります。
原子に空の軌道がある場合、孤立電子対は軌道の混成によって不対電子に分割され、結合に参加できます。しかし、空の軌道がない場合、孤立電子対は電子対として残り、結合に参加しません.
たとえば、窒素 (N) は最も外側の軌道にある 5 つの電子で構成されています。 2s 軌道に 2 個の電子、3 個の p 軌道に他の 3 個の電子があります。窒素には空の軌道がないため、2s 軌道の電子対は孤立電子対として残ります。
図 3:窒素 (N) の軌道図
しかし、リン (P) を考慮すると、最も外側の軌道にも 5 つの電子があります。2 つの電子は 3s 軌道にあり、他の 3 つの電子は 3 つの p 軌道にあります。ただし、リンは最大 5 つの結合を形成できます。これは、空の 3d 軌道があるためです。
図 4:リンの軌道図と可能な混成
リンは、spd混成軌道に5つの電子を含めることにより、5つの結合を持つことができます。次に、リンには孤立電子対はありません。
ボンド ペアとローン ペアの違い
定義
絆ペア: 結合ペアは、結合にある電子のペアです。
ローンペア: 孤立電子対は、結合していない電子対です。
絆
絆ペア: 結合ペアは常に結合にあります。
ローンペア: ローンペアは結合していませんが、ローンペアを寄付することで結合を形成できます (配位結合)。
原子
絆ペア: 2 つの電子は結合ペアの 2 つの原子に属します。
ローンペア: 2 つの電子は孤立電子対で同じ原子に属します。
起源
絆ペア: 結合ペアは、2 つの原子による電子の共有により作成されます。
ローンペア: 空の軌道がないため、孤立電子対が作成されます。
結論
結合対と孤立電子対は、結合電子を表すために使用される 2 つの用語です。これらの電子対は、化合物の反応性、極性、物理的状態、および化学的性質を引き起こします。イオン性化合物には、結合対と孤立電子対がある場合とない場合があります。共有結合化合物と配位化合物は、本質的に結合対を持っています。孤立したペアがある場合とない場合があります。結合ペアと孤立ペアの違いは、結合ペアは結合にある2つの電子で構成されているのに対し、孤立ペアは結合にない2つの電子で構成されていることです。
