當碳原子與相鄰原子通過共享電子而結合成分子時,原子與原子之間的成鍵可用雜化軌道來解釋。 FDS6982S碳原子最外層的4個電子中,2個s電子是成對的,而2個p電子是未成對的,其電子排布方式見圖2,3⑴。軌道雜化時,碳原子的⒉軌道中的一個電子激發(fā)到勿的空軌道中,得到四個未成對的電子(一個2s電子和三個2p電子沖口圖2.3(b)。此時,如果一個加電子與三個2p雜化,就會形成空間對稱的四面體分布及能量相同的四個簡并軌道,軌道之間的夾角為109,5°,這就是sp3雜化;如果一個加電子與兩個即雜化,就會形成空間對稱的平面三角形分布的、能量相同的三個簡并軌道,軌道之間的夾角為12O°,這就是sp2雜化,而未雜化的即z軌道則垂直于sp2雜化軌道;如果一個2s電子與一個孔雜化,就會形成空間對稱的直線分布的兩個簡并軌道,軌道之間的夾角為18O°,這就是sp雜化,而未參加雜化的2助、即z軌道互相垂直并分別與sp雜化軌道垂直。圖2.3

FDS6982S碳原子雜化前后的電子排布

    (a)孤立碳原子中的電子排布;(b)sp3、sp2、sp雜化碳原子中的電子排布鍵與冗鍵,單鍵、雙鍵與三鍵,飽和鍵與不飽和鍵在絕大多數(shù)有機化合物中,一個碳原子與周圍原子是以共價鍵的方式成鍵的。共價鍵是指兩個或多個電子的電子云相互重疊形成一個價軌道、 共享電子對的一種成鍵方式。碳原子中的外層價電子與周圍原子最多會形成4個共價鍵。根據(jù)原子間成鍵方式的不同,共價鍵又分為σ鍵和冗鍵兩種。如圖2,4 結點平面 所示,當兩個原子中電子軌道以頭碰  圖2.4 兩個p軌道形成σ鍵頭方式成鍵時,稱為σ鍵;當兩個原     與冗鍵的情形子中南電子軌道以肩并肩方式成鍵時,稱為冗鍵�？梢钥闯�,σ鍵中間部位的電子云密度最大;而冗鍵中間部位是一個結點,電子云密度很小,且在形成冗鍵的兩個原子之間電子云密度為0。因此,兩個原子之間的σ鍵強度要遠遠大于冗鍵強度,也就是說,σ鍵結合方式遠比π鍵結合方式穩(wěn)定。