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1 # 百之靈
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2 # 先森時年
你好!該問題涉及到元素週期表與原子的電子層的知識。
首先,凡最後1個電子填人ns或np亞層上的,都是主族元素,其族號數等於原子最外層電子數( 稀有氣體除外)。週期表中共有7個主族,IA~VIIA, 稀有氣體慣用零族表示。
其次,原子的電子層分為s,p,d,f...其中s和p層分別佔有1個和3個電子軌道,根據泡利不相容原理,每個電子軌道最多容納2個電子,即s層最多2個電子,p層最多6個電子,s+p層最多8電子。
最後,由以上兩條可知,碳原子屬於第6號元素第四主族元素,其核外電子數共有6個,分佈規律為1s2,2s2,2p2,可知1s和2s層均飽和,而2p軌道中剩餘2個單電子,因此碳原子可失去兩個電子顯+2價,如CO;此外,由於2s與2p的能級相近,二者可相互雜化形成新的分子軌道,因此2s與2p中的一共4個電子雜化後形成4個互相對等的軌道,即等性sp3雜化,四個電子分佈於四個雜化軌道,分別可從外界獲得(或者說失去,實為共價)4個電子而顯四價,即四個共價鍵由此形成,如CH4。
建議題主先看看高中化學教材選修三,再看看基礎有機化學。雜化軌道理論解釋的很清楚,碳的原子軌道會發生雜化,不是直接拿一個基態碳原子就去成鍵了。
根據分子軌道理論,其實共價鍵可以說沒有所謂的飽和性……
中心原子最終能和多少個原子成鍵,
取決於再多一個原子成鍵能否帶來顯著的吉布斯自由能下降。