编者记 艮

级最低，所以电子先填满1s轨道。2s轨道能级仅高于1s轨道，于是电子再填满2s轨道。接下来是能级再高一些的三个2p轨道……。当外层电子达到五层时，3d轨道与2p轨道的能级接近，但明显低于4d和5p轨道，所以最外层和次外层，分别不能多于八个和十八个电子。

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离子键时不说，当形成共价键时，只能利用最外层电子且内层的电子轨道均为饱和。想想看s轨道只有一个，那它的电子概率云会是什么形状呢？只可能是完全对称的球形。p轨道有三个，那它的电子概率云又会是什么形状呢？只可能是平面三棱星，否则就不对称，即三个p轨道的能级不同了。

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在大多数情况下，已经饱和的s轨道电子中的一个，非常容易跃迁到空的p轨道。因为每个轨道在有一个电子的情况下，再增加一个电子需要更多的能量。当然跃迁之后，两个轨道都是半满的，这时要于其它原子组成共价键了，但s与p轨道形状不同，能级也不同，不能组成稳定的共价键，于是，它们要将能级重组平分。如果另外两个p轨道无电子或满电子，那么它俩就会形成sp杂化，为了对称，它的形状只能是水滴尖对尖。如果有三个轨道半满，它们就会形成sp2杂化，为了对称，三个水滴尖对尖，并形成平面三角形。如果四个轨道都半满，它们就会形成sp3杂化，为了对称，四个水滴尖对尖，并形成空间四面体。有了这个基础知识，就容易理解壹壹章中的氧原子座的建筑构形了。氧原子的电子分布为一层两个电子，二层六个电子，虽然二层形成了sp杂化，但另两个全满p轨道也在占位，四者平衡下，就是本文中描述的氧原子座的形状。

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接下来，贰伍章中，冉菁耘描述了石墨与金刚石的结构。碳的电子分布为一层两个电子，二层四个电子。如果形成sp2杂化，三个轨道为平面三角形，还有一个2p轨道中有一个电子被挤到了平面之外，与其它碳原子中同样的被挤出来的电子在整块物质内游走，所以石墨导电，而平面三角形之间结合便形成了片层结构，所以石墨分层，单层的石墨就叫石墨烯。而被挤出来的电子共同形成“派键”；碳原子彼此相连的键叫“西格马键”。如果形成sp3杂化，四个轨道就是空间四面体，这就形成了金刚石了，并且没有被挤出来的电子，所以金刚石不导电。

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