En oparad elektron är en elektron som upptar en orbit i en atom för sig själv, snarare än som en del av ett elektronpar. Opartade elektroner är relativt ovanliga eftersom en enhet som bär på en opartad elektron vanligtvis är ganska reaktiv. En bildning av elektronpar är vanligtvis energimässigt gynnsam, antingen i form av en kemisk bindning eller som ett ensamstående elektronpar. I organisk kemi förekommer oparade elektroner vanligtvis endast kortvarigt under en reaktion på en enhet som kallas radikal. De spelar dock en viktig roll när det gäller att förklara reaktionsvägar.
EPR
En EPR, eller elektronparamagnetisk resonans, är en spektroskopisk teknik som upptäcker arter som har oparade elektroner. Den kallas också ESR (Electron Spin Resonance). Opartade elektroner inkluderar fria radikaler, många övergångsmetalljoner och defekter i material.
Fri radikal
En radikal är en atom, molekyl eller jon som har oparade valenselektroner eller ett öppet elektronskal, och som därför kan ses som om den har en eller flera ”hängande” kovalenta bindningar.
Dessa ”dinglande” bindningar gör, med vissa undantag, fria radikaler mycket kemiskt reaktiva mot andra ämnen, eller till och med mot sig själva. Dessa molekyler kommer ofta att spontant dimerisera eller polymerisera om de kommer i kontakt med varandra. De flesta radikaler är någorlunda stabila endast vid mycket låga koncentrationer i inerta medier eller i vakuum.
Paramagnetism
Paramagnetism är en form av magnetism där vissa material attraheras av ett externt anbringat magnetfält.
Paramagnetiska egenskaper beror på närvaron av några oparade elektroner, och från omläggningen av elektronbanorna som orsakas av det externa magnetfältet. Paramagnetiska material är bland annat magnesium, molybden, litium och tantal.
De mest stabila exemplen på oparade elektroner finns på atomer och joner av lantanider. Det ofullständiga f-skalet hos dessa enheter interagerar inte särskilt starkt med den miljö de befinner sig i och detta förhindrar att de blir parade. Den jon som har det största antalet oparade elektroner är Gd3+ (gadolinium) med sju oparade elektroner.