Stardust Log

星屑の記録、静かに積もる。

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用語辞典 / 物理学史

電子対

でんしつい

2個の電子がひと組になったもの。原子どうしが電子対を共有すると、化学結合ができる。

1916年、ルイスは、原子の外側の電子を点で描き、二つの原子が電子を1個ずつ出し合って対にし、共有したものが結合だと考えました[1]。この描き方は化学者にとってたいへん役に立ち、今も分子の形を考える基本の道具になっています。

ただ、なぜ2個ひと組なのかは謎のままでした。1927年、ハイトラーとロンドンは、2個の電子のスピンが逆向きのときにだけ原子どうしが引き合うことを量子力学で示し、電子対に物理の理由を与えました[2]。スピンは2通りしかないので、同じ状態の席に入れる電子は、向きの違う2個までになります。

結合に使われず、1つの原子の上で対になったままの電子もあります(孤立電子対)。水の分子が「く」の字に折れ曲がった形をしているのは、この対が場所を取るためです。

関連する用語

  • 化学結合原子と原子をつなぎとめて、分子や結晶をつくる結びつき。電子を共有したり受け渡したりすることで生まれる。
  • スピン電子などの粒子が生まれつき持っている、小さな磁石のような性質。電子の場合は「上向き」か「下向き」の2通りしかとらない。
  • パウリの排他原理同じ原子の中で、2個の電子がまったく同じ状態をとることはできない、という規則。1925年にパウリが示した。