电对是指两个电荷之间因相互作用形成的一个整体。在物理学与化学领域中,电对通常指两个电子或离子。
电对现象是由于电荷之间的相互作用而形成的,同样的电荷之间的相互排斥作用,不同电荷之间则是吸引作用。
化学反应中,物质分子的周围通常会存在电子对。电子对的种类主要分为三类: σ键电子对,π键电子对,自由电子对。其中,σ键和π键是化学键,是构成大分子现象的可靠基础。自由电子对则是表明物质分子中的不稳定性,具有化学反应的活性。
在量子力学中,分子中电子对是电子几率分布的局域最大值。电子对的分子轨道波函数与同一原子的原子轨道相似,但波函数的形式更加复杂。在描述分子结构及其性质时,必须考虑电子对的形式,并对其进行计算。
在化学反应中,化学键的紧密程度取决于离子与电子之间的吸引/斥力作用。在离子化反应中,离子的电离能(离开物质时的能量)与原子或分子的电子亲和能(吸引电子的能力)决定了它们如何与其他物质反应。由于电子对能够在离子化反应中模拟化学键的形成和断裂,所以电子对也被用于解释电离和电子亲和力的概念。
共价键电子对是由于原子之间的共享电子形成的。共价键电子对是许多专业中研究的重要话题,例如量子化学中的分子轨道理论。
离子键电子对是由于带电离子之间的吸引作用形成的。离子键通常是阳离子(正离子)与阴离子(负离子)之间的电子对结合。例子:氯化钠的离子键
金属键电子对是由于在金属晶格中电子自由流动形成的。这些电子可以在晶格中自由流动,也是导电性的原因。
氢键是靠氢原子与卤素、氧、氮原子的电子对形成的相互作用。在生物化学领域中,氢键是重要的分子间相互作用手段之一,例如,蛋白质分子中的次级结构就是由于氢键的形成而维持。