
電子對(Electron Pair)是量子化學和化學鍵理論中的核心概念,指兩個自旋相反的電子形成的穩定組合。以下是基于漢英詞典視角的詳細解釋:
漢語釋義
電子對指原子或分子中自旋方向相反的兩個電子,通常占據同一分子軌道或原子軌道,形成穩定的配對狀态。在共價鍵理論中,電子對是原子間共享的成鍵基礎(來源:《英漢綜合科技大詞典》)。
英語對應術語
Electron Pair 強調其量子特性:
"A set of two electrons with opposite spins occupying the same orbital or forming a covalent bond."
(來源:美國國家标準技術研究院術語庫 NIST Chemistry WebBook)
成鍵電子對(Bonding Pair)
原子間通過共享電子對形成共價鍵,例如甲烷(CH₄)中碳氫鍵的電子對結構。漢英表述均強調"共享"(sharing)特性。
孤對電子(Lone Pair)
未參與成鍵的電子對,如氨分子(NH₃)中氮原子的孤對電子。漢語稱"孤電子對",英語對應 non-bonding electron pair。
路易斯結構(Lewis Structures)
電子對作為基本單位描述分子結構,漢英詞典均以"點對"(dot pairs)表示,例如水分子H₂O的結構式。
超導現象關聯
在超導體中,低溫下形成的"庫珀對"(Cooper pair)是電子對的特殊量子态,漢語文獻直譯為"電子對耦合"。
國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)定義
"Electron pair: Two electrons within a single orbital with paired spins."
(來源:IUPAC Gold Book)
中國《化學名詞》标準
明确"電子對"為規範術語,對應英文 electron pair,強調其在價層電子對互斥理論(VSEPR)中的核心作用(科學出版社,2017版)。
總結來說,電子對是描述化學鍵與分子結構的量子化單元,其中漢英定義均突出自旋相反(opposite spins)與軌道占據(orbital occupation)的核心特征。其理論價值貫穿經典共價鍵理論與現代量子化學體系。
電子對是化學和物理學中的重要概念,其核心定義及特性可綜合多個來源解釋如下:
定義與基本特性
電子對指位于同一分子軌道中的兩個電子,根據泡利不相容原理,它們必須具有相反的自旋方向(即自旋量子數為+1/2和-1/2)。這種配對使它們的磁矩相互抵消,但在外磁場作用下可能産生淨磁矩,形成抗磁性現象。
在化學鍵中的作用
電子對通過共享或轉移參與化學鍵的形成。例如:
穩定性與特殊形态
物理效應示例
抗磁性材料(如石墨)在外磁場中因電子對磁矩變化産生微弱排斥力,是電子對行為的宏觀表現。
如需進一步了解電子對在量子力學中的數學描述(如分子軌道波函數),可參考權威教材或中的理論模型。
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