在高中一般用杂化理论解释.
当碳原子要结合四个原子时,碳原子的一个2s电子激发到能量相近的2p能级,然后2s轨道再与3个2p轨道杂化,形成4个sp3杂化轨道,每个杂化轨道有一个单电子,与其他原子的单电子形成4个σ键.
当碳原子要结合三个原子时,碳原子的一个2s电子激发到能量相近的2p能级,然后2s轨道再与2个2p轨道杂化,形成3个sp2杂化轨道,每个杂化轨道有一个单电子,还剩余1个2p轨道有1个电子.3个杂化轨道形成3个σ键,剩余2P轨道去形成π键.
当碳原子要结合两个原子时,碳原子的一个2s电子激发到能量相近的2p能级,然后2s轨道再与1个2p轨道杂化,形成1个sp杂化轨道,每个杂化轨道有一个单电子,还剩余2个2p轨道各有1个电子.2个杂化轨道形成2个σ键,剩余两个2P轨道去形成π键.