Un electrón no apareado es un electrón que ocupa un orbital de un átomo por sí mismo, en lugar de formar parte de un par de electrones. Los electrones no apareados son relativamente poco comunes porque una entidad que lleva un electrón no apareado suele ser bastante reactiva. La formación de pares de electrones suele ser energéticamente favorable, ya sea en forma de enlace químico o como par solitario. En química orgánica, los electrones no apareados suelen aparecer brevemente durante una reacción en una entidad llamada radical. Sin embargo, desempeñan un papel importante en la explicación de las vías de reacción.
EPR
Una EPR, o Resonancia Paramagnética de Electrones, es una técnica espectroscópica que detecta especies que tienen electrones no apareados. También se denomina ESR (Electron Spin Resonance). Entre los electrones no apareados se encuentran los radicales libres, muchos iones de metales de transición y defectos en los materiales.
Radical libre
Un radical es un átomo, molécula o ion que tiene electrones de valencia no apareados o una capa de electrones abierta y, por tanto, puede considerarse que tiene uno o más enlaces covalentes «colgantes».
Estos enlaces «colgantes», con algunas excepciones, hacen que los radicales libres sean muy reactivos químicamente hacia otras sustancias, o incluso hacia ellos mismos. Estas moléculas a menudo se dimerizan o polimerizan espontáneamente si entran en contacto entre sí. La mayoría de los radicales son razonablemente estables sólo en concentraciones muy bajas en medios inertes o en el vacío.
Paramagnetismo
El paramagnetismo es una forma de magnetismo en la que ciertos materiales son atraídos por un campo magnético aplicado externamente.
Las propiedades paramagnéticas se deben a la presencia de algunos electrones no apareados, y a la realineación de los caminos de los electrones causada por el campo magnético externo. Los materiales paramagnéticos incluyen el magnesio, el molibdeno, el litio y el tántalo.
Los ejemplos más estables de electrones no apareados se encuentran en los átomos e iones de los lantánidos. La cáscara f incompleta de estas entidades no interactúa muy fuertemente con el entorno en el que se encuentran y esto impide que se emparejen. El ion con el mayor número de electrones no apareados es el Gd3+ (Gadolinio) con siete electrones no apareados.