
电子对(Electron Pair)是量子化学和化学键理论中的核心概念,指两个自旋相反的电子形成的稳定组合。以下是基于汉英词典视角的详细解释:
汉语释义
电子对指原子或分子中自旋方向相反的两个电子,通常占据同一分子轨道或原子轨道,形成稳定的配对状态。在共价键理论中,电子对是原子间共享的成键基础(来源:《英汉综合科技大词典》)。
英语对应术语
Electron Pair 强调其量子特性:
"A set of two electrons with opposite spins occupying the same orbital or forming a covalent bond."
(来源:美国国家标准技术研究院术语库 NIST Chemistry WebBook)
成键电子对(Bonding Pair)
原子间通过共享电子对形成共价键,例如甲烷(CH₄)中碳氢键的电子对结构。汉英表述均强调"共享"(sharing)特性。
孤对电子(Lone Pair)
未参与成键的电子对,如氨分子(NH₃)中氮原子的孤对电子。汉语称"孤电子对",英语对应 non-bonding electron pair。
路易斯结构(Lewis Structures)
电子对作为基本单位描述分子结构,汉英词典均以"点对"(dot pairs)表示,例如水分子H₂O的结构式。
超导现象关联
在超导体中,低温下形成的"库珀对"(Cooper pair)是电子对的特殊量子态,汉语文献直译为"电子对耦合"。
国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)定义
"Electron pair: Two electrons within a single orbital with paired spins."
(来源:IUPAC Gold Book)
中国《化学名词》标准
明确"电子对"为规范术语,对应英文 electron pair,强调其在价层电子对互斥理论(VSEPR)中的核心作用(科学出版社,2017版)。
总结来说,电子对是描述化学键与分子结构的量子化单元,其中汉英定义均突出自旋相反(opposite spins)与轨道占据(orbital occupation)的核心特征。其理论价值贯穿经典共价键理论与现代量子化学体系。
电子对是化学和物理学中的重要概念,其核心定义及特性可综合多个来源解释如下:
定义与基本特性
电子对指位于同一分子轨道中的两个电子,根据泡利不相容原理,它们必须具有相反的自旋方向(即自旋量子数为+1/2和-1/2)。这种配对使它们的磁矩相互抵消,但在外磁场作用下可能产生净磁矩,形成抗磁性现象。
在化学键中的作用
电子对通过共享或转移参与化学键的形成。例如:
稳定性与特殊形态
物理效应示例
抗磁性材料(如石墨)在外磁场中因电子对磁矩变化产生微弱排斥力,是电子对行为的宏观表现。
如需进一步了解电子对在量子力学中的数学描述(如分子轨道波函数),可参考权威教材或中的理论模型。
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