Un electron nepereche este un electron care ocupă singur un orbital al unui atom, și nu ca parte a unei perechi de electroni. Electronii neperecheați sunt relativ neobișnuiți deoarece o entitate care poartă un electron nepereche este de obicei destul de reactivă. O formare de perechi de electroni este de obicei favorabilă din punct de vedere energetic, fie sub forma unei legături chimice, fie sub forma unei perechi singuratice. În chimia organică, electronii nepereche apar de obicei doar pentru scurt timp în timpul unei reacții pe o entitate numită radical. Cu toate acestea, ei joacă un rol important în explicarea căilor de reacție.
EPR
Un EPR, sau Electron Paramagnetic Resonance, este o tehnică spectroscopică care detectează speciile care au electroni nepereche. Se mai numește și ESR (Electron Spin Resonance). Electronii necompletați includ radicalii liberi, mulți ioni ai metalelor de tranziție și defectele din materiale.
Radical liber
Un radical este un atom, o moleculă sau un ion care are electroni de valență necompletați sau un înveliș electronic deschis și, prin urmare, poate fi văzut ca având una sau mai multe legături covalente „atârnate”.
Aceste legături „atârnate”, cu unele excepții, fac ca radicalii liberi să fie foarte reactivi din punct de vedere chimic față de alte substanțe, sau chiar față de ei înșiși. Aceste molecule se vor dimeriza sau polimeriza adesea în mod spontan dacă vin în contact unele cu altele. Cei mai mulți radicali sunt rezonabil de stabili doar la concentrații foarte mici în medii inerte sau în vid.
Paramagnetism
Paramagnetismul este o formă de magnetism în care anumite materiale sunt atrase de un câmp magnetic aplicat din exterior.
Proprietățile paramagnetice se datorează prezenței unor electroni nepereche și din realinierea traiectoriilor electronilor cauzată de câmpul magnetic extern. Printre materialele paramagnetice se numără magneziul, molibdenul, litiul și tantalul.
Cele mai stabile exemple de electroni nepereche se găsesc pe atomii și ionii de lantanide. Învelișul f incomplet al acestor entități nu interacționează foarte puternic cu mediul în care se află și acest lucru îi împiedică să fie împerecheați. Ionul cu cel mai mare număr de electroni neperecheați este Gd3+ (gadoliniu) cu șapte electroni neperecheați.
.