Elektron niesparowany jest elektronem, który zajmuje orbitale atomu sam, a nie jako część pary elektronowej. Niesparowane elektrony są stosunkowo rzadkie, ponieważ jednostka, która niesie niesparowany elektron jest zazwyczaj dość reaktywna. Tworzenie par elektronowych jest zazwyczaj korzystne energetycznie, albo w formie wiązania chemicznego, albo jako para samotna. W chemii organicznej, niesparowane elektrony zazwyczaj występują tylko na krótko podczas reakcji na jednostce zwanej rodnikiem. Odgrywają one jednak ważną rolę w wyjaśnianiu szlaków reakcji.
EPR
EPR, czyli Elektronowy Rezonans Paramagnetyczny, jest techniką spektroskopową, która wykrywa gatunki, które mają niesparowane elektrony. Jest również nazywany ESR (Electron Spin Resonance). Niesparowane elektrony obejmują wolne rodniki, wiele jonów metali przejściowych i defektów w materiałach.
Wolny rodnik
Rynik jest atomem, cząsteczką lub jonem, który ma niesparowane elektrony walencyjne lub otwartą powłokę elektronową, a zatem może być postrzegany jako posiadający jeden lub więcej „dyndających” wiązań kowalencyjnych.
Te „dyndające” wiązania, z pewnymi wyjątkami, sprawiają, że wolne rodniki są bardzo reaktywne chemicznie w stosunku do innych substancji, a nawet w stosunku do siebie. Cząsteczki te często spontanicznie dimeryzują lub polimeryzują, jeśli wejdą ze sobą w kontakt. Większość rodników są dość stabilne tylko w bardzo niskich stężeniach w obojętnych mediów lub w próżni.
Paramagnetyzm
Paramagnetyzm jest formą magnetyzmu, gdzie niektóre materiały są przyciągane przez zewnętrznie stosowane pole magnetyczne.
Właściwości paramagnetyczne są ze względu na obecność niektórych niesparowanych elektronów, a od realignment ścieżek elektronów spowodowanych przez zewnętrzne pole magnetyczne. Materiały paramagnetyczne obejmują magnez, molibden, lit i tantal.
Najbardziej stabilne przykłady niesparowanych elektronów znajdują się na atomy i jony lantanowców. Niekompletna f-powłoka tych jednostek nie oddziałuje bardzo silnie ze środowiskiem, w którym się znajdują, a to uniemożliwia ich sparowanie. Jonem o największej liczbie niesparowanych elektronów jest Gd3+ (Gadolin) z siedmioma niesparowanymi elektronami.