Pariutumaton elektroni on elektroni, joka miehittää atomin orbitaalin yksinään eikä osana elektroniparia. Parittomat elektronit ovat suhteellisen harvinaisia, koska parittoman elektronin omaava yksikkö on yleensä melko reaktiivinen. Elektroniparin muodostuminen on yleensä energeettisesti suotuisaa, joko kemiallisen sidoksen muodossa tai yksinäisenä parina. Orgaanisessa kemiassa parittomia elektroneja esiintyy tyypillisesti vain lyhytaikaisesti reaktion aikana radikaaliksi kutsutussa yksikössä. Niillä on kuitenkin tärkeä rooli reaktiopolkujen selittämisessä.
EPR
EPR eli elektroniparamagneettinen resonanssi on spektroskooppinen tekniikka, jolla havaitaan lajeja, joilla on parittomia elektroneja. Sitä kutsutaan myös nimellä ESR (Electron Spin Resonance). Parittomia elektroneja ovat muun muassa vapaat radikaalit, monet siirtymämetallien ionit ja materiaalien viat.
Vapaa radikaali
Radikaali on atomi, molekyyli tai ioni, jolla on parittomia valenssielektroneita tai avoin elektronikuori, ja siksi voidaan katsoa, että sillä on yksi tai useampi ”roikkuva” kovalenttinen sidos.
Nämä ”roikkuvat” sidokset, joitakin poikkeuksia lukuun ottamatta, tekevät vapaista radikaaleista kemiallisesti hyvin reaktiivisia muita aineita tai jopa itseään kohtaan. Nämä molekyylit usein spontaanisti dimerisoituvat tai polymerisoituvat, jos ne joutuvat kosketuksiin toistensa kanssa. Useimmat radikaalit ovat kohtuullisen stabiileja vain hyvin pieninä pitoisuuksina inertissä väliaineessa tai tyhjiössä.
Paramagnetismi
Paramagnetismi on magneettisuuden muoto, jossa tietyt materiaalit vetävät puoleensa ulkoisesti kohdistettua magneettikenttää.
Paramagneettiset ominaisuudet johtuvat joidenkin parittomien elektronien läsnäolosta ja ulkoisen magneettikentän aiheuttamasta elektronireittien uudelleen suuntautumisesta. Paramagneettisia materiaaleja ovat esimerkiksi magnesium, molybdeeni, litium ja tantaali.
Vakaimpia esimerkkejä parittomista elektroneista on lantanidien atomeissa ja ioneissa. Näiden entiteettien epätäydellinen f-kuori ei vuorovaikuta kovin voimakkaasti ympäristön kanssa, jossa ne ovat, ja tämä estää niiden parittumisen. Ioni, jossa on eniten parittomia elektroneja, on Gd3+ (gadolinium), jossa on seitsemän paritonta elektronia.