고립전자쌍

요약 각 원자에 편재된 전자쌍으로 공유 결합에 참여하지 않은 전자쌍이다. 암모니아의 경우 질소를 둘러싸고 있는 4쌍의 전자쌍 중 결합과는 무관한 1쌍의 전자쌍이 고립전자쌍이다.

비공유전자쌍이라고도 한다. 분자의 바깥 껍질 전자 속에서 같은 궤도로 들어가 전자쌍을 이루면서, 두 원자 간 결합에 관여하지 않는 전자쌍이다. 따라서 각 원자에 편재된 전자쌍을 말한다. 분자 또는 이온은 양성자를 받을 수 있는 고립전자쌍이 있어야 한다. 만일, 음전하를 가지고 있으면 양성자를 더 잘 받아들일 수 있다.

예를 들면, 암모니아의 바깥 껍질 전자는 질소를 둘러싸고 있는 4쌍의 전자쌍이 있는데, 그 중 1쌍은 결합과는 무관하다. 이것이 고립전자쌍이다. 이 분자에 대하여 오비탈에 전자를 가지지 않는 원자, 즉 양성자 수소 이온 H⁺이 접근할 때, 이 고립전자쌍이 제공되어 화학결합을 구성하는 경우가 있다. 이와 같은 결합을 배위결합이라고 하며, 고립전자쌍이 제공되었다는 것을 표시하기 위하여 화살표를 사용하는 경우가 있다. 그러나 완성된 암모늄 이온의 경우, 4개의 수소는 동격이고, 하나만이 특별한 것이 아니므로, 완성된 분자에 언제까지나 이 화살표를 붙여 두는 것은 적당하지 않다.

수소결합이라는 일종의 결합력은 있지만, 이것은 양전기를 띤 수소 이온이 산소나 질소 또는 플루오린의 고립전자쌍에 대하여 정전기적인 힘을 작용시킨 것이다. 따라서 수소결합에 있어서는 고립전자쌍의 존재가 중요한 의미를 지니고 있다.